JP2018512572A - フローアッセイのオフセット同期検査のための光熱分光システム、およびそれを使用する方法 - Google Patents

フローアッセイのオフセット同期検査のための光熱分光システム、およびそれを使用する方法 Download PDF

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Abstract

本明細書に開示されている実施形態は、フローアッセイのオフセット同期検査のための光熱分光装置およびシステムを対象としている。当該光熱分光システムを使用および操作する方法についても開示されている。

Description

発明の詳細な説明
優先権主張出願と、優先権主張によって上記優先権主張出願に(直接的または間接的に)関連する任意かつ全ての出願とにおける全ての主題は、当該主題が矛盾しない限りにおいて、参照により本明細書に組み込まれる。上記全ての主題には、本願の出願日になされた任意の優先権主張と、本願の出願日に参照により組み込まれた主題とが含まれる。
[背景]
ラテラルフローアッセイ(lateral flow assay(LFA))は、サンプル中に含まれる検体の存在を検出する紙基材(paper-based)の装置である。LFAは、一般的なポイント・オブ・ケア診断ツールである。LFAは、その内部および表面で化学反応が生じうる多孔成膜(例えば、紙)を通して対象サンプルを吸引する(例えば、毛細管現象)ことにより機能する。LFAは、コンジュゲート材料を内部に含む。コンジュゲート材料は、通常、サンプル中に含まれる疑義検体に対する、溶解、反応、色付け、識別(タグ)、または結合に必要な、1以上の溶媒および1以上の反応物質をもたらすように調合される。こうして、検体が存在する場合には、コンジュゲートまたはその成分(コンポーネント)とサンプルに含まれる検体とが反応する。当該コンジュゲート材料は、検体、反応検体、もしくは検体コンジュゲート複合物の存在を標識するように構成された、標識材料を含む。通常、LFAは、LFAの長さ方向のあるポイントにおける視覚的変化によって読み取られる。多くのLFAは、検体採取材料をLFAの遠位端近くに含む。LFAの遠位端では、上記検体と当該検体に結合する任意の標識粒子とが高い濃度で固定され、陽性結果または陰性結果を視覚的等に示す。
光熱分光アッセイリーダが組み込まれたシステムは、LFAの感度および同様のアッセイ結果を視覚的な検出以上に高めることができる。光熱分光アッセイリーダは、対象となるサンプルで飽和しうるLFAの表面からの輻射熱を検出する。サンプルに含まれる検体と反応したコンジュゲート材料は、光からのエネルギーを吸収する。光熱分光アッセイリーダは、LFAの表面にて照射を受けたコンジュゲート材料からの熱反応を検出することができる。これにより検体の存在が示される。
光熱分光アッセイリーダおよびLFAの製造者およびユーザは、検出性能が改善された、光熱分光アッセイリーダおよびLFAを探し求めている。
[概要]
本明細書に開示される実施形態は、フローアッセイのオフセット同期検査のための光熱分光装置および光熱分光システムに関する。そのような光熱分光システムを操作および使用する方法もまた開示される。
一実施形態において、光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイに配されたサンプル内における検体の存在を検出するためのシステムが開示される。当該システムは、上記フローアッセイの少なくとも一部および当該フローアッセイの内部の上記光吸収標識粒子を照らすように配置および構成された光源を含む。上記システムは、上記光吸収標識粒子を含む上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成された光熱分光アッセイリーダをさらに含む。上記システムは、上記光源および上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された制御電気回路を含む制御システムを付加的に含む。上制御記電気回路は、段階的に変化する(progressively)オフセット時間間隔において、上記光源および上記光熱分光アッセイリーダの動作を同期させるように構成されている。
一実施形態において、サンプル内における検体の存在を検出する方法が開示される。当該方法は、複数の光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイを、検出装置のキャリッジに設ける工程を含む。また、上記方法は、(i)光源と、(ii)上記複数の光吸収標識粒子を内部に含む上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成された光熱分光アッセイリーダと、を含む上記検出装置の動作を開始させる工程を含む。上記方法は、上記フローアッセイの少なくとも一部に、上記光源から複数の光パルスを出射する工程をさらに含む。上記方法は、段階的に変化するオフセット時間領域間隔において、上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの少なくとも一部における複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程を付加的に含む。上記方法は、上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの上記少なくとも一部における上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程を含む。上記方法は、上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、上記サンプル内における上記検体の存在を判定する工程をさらに含む。
任意の開示された実施形態から得られる構成は、制限することなく相互に組み合わせて使用することができる。さらに、本開示の他の構成と利点は、下記の詳細な説明および添付の図面を考慮することにより、当業者にとって明白になるであろう。
上述した概要は、例示的なものにすぎず、決して限定することを意図するものではない。上記の例示的な態様、実施形態、および構成に加えて、さらなる態様、実施形態、および構成が、上記図面、および下記の詳細な説明を参照することによって明白になるであろう。
[図面の簡単な説明]
図1A〜図1Cは、一実施形態に係る使用中のラテラルフローアッセイであって、本明細書に開示された光熱分光システムの実施形態のいずれによっても読み取り可能なラテラルフローアッセイを示す等角投影図である。
図2Aおよび図2Bはそれぞれ、光吸収標識粒子に結合した検体が存在する場合におけるLFAの光熱応答、および、光吸収標識粒子に結合した検体が存在しない場合におけるLFAの光熱応答を示す概略図である。
図3Aは、金ナノ粒子濃度が異なるサンプルについて、時間に対する温度変化を示すグラフである。
図3Bは、金ナノ粒子濃度が異なるサンプルについて、時間に対する単位時間変化当たりの温度変化を示すグラフである。
図4Aは、一実施形態に係るシステムであって、LFAにおける検体の存在を検出するためのシステムを示す等角投影図である。
図4Bは、図4Aのシステムを示す側面図である。
図4Cは、一実施形態に係る図4Aのシステムであって、カバーを含むシステムを示す等角投影図である。
図4Dは、一実施形態に係る図4Aのシステムであって、使用中のシステムの一部を示す等角投影図である。
図4Eは、一実施形態に係る図4Aおよび図4Dのシステムであって、使用中のシステムの一部を示す等角投影図である。
図5Aは、一実施形態に係るシステムであって、ラテラルフローアッセイにおける検体物の存在を検出するためのシステムを示す概略図である。
図5Bは、一実施形態に係るシステムであって、ラテラルフローアッセイにおける検体の存在を検出するためのシステムを示す概略図である。
図6は、一実施形態に係る方法であって、サンプル内の検体の存在を検出する方法を示すフローチャートである。
図7Aは、一実施形態に係るシステムであって、サンプル内の検体の存在を検出するためのシステムからの信号間における段階的に変化する時間領域遅延を示すグラフである。
図7Bは、一実施形態に係るシステムであって、サンプル内の検体の存在を検出するためのシステムからの信号間における段階的に変化する時間領域遅延を示すグラフである。
図8Aは、時間に対する単位時間変化当たりの温度変化の曲線と、任意量だけ離れた測定点によって構成される比較曲線とを示すグラフである。
図8Bは、時間領域の別々の遅延時点を示す複数のグラフのセットであって、時間に対する単位時間変化当たりの温度変化の曲線を構築するために使用されるセットである。
[詳細な説明]
本明細書に開示された実施形態は、フローアッセイ(例えば、LFA)のオフセット同期検査のための光熱分光システムを対象としている。このような光熱分光システムを操作および使用する方法も、開示している。
LFAは、非限定的に例示すると、薬物検査、妊娠検査、受胎能検査、およびインフルエンザウィルスや肝炎ウィルスやヒト免疫不全ウィルス(human immunodeficiency virus;HIV)などの病原菌の検査など、種々の目的のためのポイント・オブ・ケア検査を提供するために使用することができる。LFAおよび類似のフローアッセイは、毛細管ベッドの全長にわたり、検体を内部に含むサンプルを毛細管現象によって移動させることで、機能する。毛細管輸送の間、サンプル内の検体は、検体の検出を補助すべく、検体と反応するように構成された結合材料に曝される。この結合物は、指標粒子(例えば、光吸収指標粒子、タガント、または着色分子)を内部に含む。標識粒子は、(i)結合分子に結合されるか、あるいは、検体、反応後の検体の分子、または検体結合複合体と反応するように構成されるか、であり、(ii)多量に集まった(例えば、標識ストリップに結合された)とき、その視覚的表示または他の表示を提供する。検体の検出は、検体が、識別可能なその視覚的表示を提供するのに十分に多量に存在しているか不足しているかに依存している。しかしながら、感染の初期段階において、検体は、アッセイによって視覚的に検出可能な十分な量で感染者の体内に存在しない場合がある。
サンプル内の検体の存在を検出するためのシステムは、検体に結合した光吸収標識粒子(例えば、金ナノ粒子などのタガント分子、またはその一部)の熱シグネチャを使用して、該検体がサンプル内に存在するか判定することができる。光源は、LFAの一部を照らすことができ、これによって、当該LFAの内部の光吸収標識粒子の温度を上昇させることができる。光熱分光アッセイリーダなどの熱検出器は、光で照らされたLFAの該一部を測定することができ、この測定が捕捉された時点でのLFAの該一部の温度を判定することができる。強い光吸収子および/または熱吸収子である標識粒子(例:金ナノ粒子)は、LFA内の他の材料よりも光源からの放射を多く吸収する。この吸収エネルギーの多くは、標識粒子および周辺材料からの赤外放射を増加させる熱に変換される。標識粒子および周辺材料は、光吸収標識粒子が内部に無い部分よりも、光熱分光などの熱測定において見えやすい。同様に、高濃度の光吸収標識粒子を内部に含むLFAの一部は、光励起による熱を多く生成し、低濃度の光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイの一部とは異なる熱シグネチャを含む。一連の熱信号(例えば、温度測定、光熱分光イメージ、または赤外線イメージ)は、オフセット時間領域間隔において逐次的に測定されることができ、または、光源からの放射時間からの遅延は、熱信号の理想捕捉時間を判定するために使用されることができる。理想捕捉時間は、(i)最大の温度変化毎時間変化が、所与の検体について位置する瞬間であって、(ii)タイミングを合わせて(サンプルの放射から間隔を開けるように)サンプルが、該検体の検出のために細孔感度を提供するために、検査されるべき瞬間を提供する。
このような測定に適合したシステムは、光源、光熱分光アッセイリーダ、および制御システムを備える。制御システムは、光源による一連の放射と光熱分光アッセイリーダによる熱信号捕捉との間の時間関係を略同期させる。光源による一連の放射の各々からの各段階的に変化する時間遅延において捕捉された熱信号などの一連の熱信号に基づき、温度変化毎時間変化対時間の曲線が、理想検出時間を示すべく構築(作成)されることができる。サンプルは、光吸収粒子に結合した検体に対する最大感度を提供するべく、理想検出時間で検査されることができるので、早期検出を実現することができる。
図1A〜図1Cは、LFA101の一実施形態を示す。当該LFA101は、使用中の各々異なる時点において、本明細書に開示された任意の光熱分光システムのいずれの実施形態によっても読み取り可能である。なお、本明細書に開示された光熱分光システムの実施形態のいずれも、異なる構成を備えるフローアッセイを読み取ることができ、図1A〜図1Cに示されるLFA101は、適切なフローアッセイの一例に過ぎない。LFA101は、第1端104と第2端106とを有する裏打ち層102を備える。裏打ち層102は、第1端104に隣接するサンプルパッド108、結合パッド110、検査ライン114と制御ライン116とを有する膜112、および第2端106に隣接するウィッキングパッド118を支持する。サンプル120は、検体122を内部に含んでいることがあり、サンプルパッド108に設けられてよい。当該サンプルは、第1端104から、サンプルパッド108、結合パッド108、および膜112を通って、第2端106にあるウィッキングパッド118へ、毛細管現象によって進むことができる。サンプル120内の検体122は、標識粒子を内部に含む結合材料124と結合することができ、膜112に運ばれる。膜112において、結合物‐検体複合体は、検査ライン114における複数の捕捉分子128(例えば、1つ以上の検体、結合物または指標粒子を保持できる抗体または他の分子)のうちの1つ以上との相互作用によって、検査ライン114上に集められる。検体122、検体‐結合物複合体、結合分子、またはサンプル120内の他の材料のうちの一部は、検査ライン114を通過し、複数の制御分子130のうちの1つ以上によって制御ライン116に結合することがある。制御分子130は、検体122、検体‐結合物複合体、結合分子、またはサンプル内の他の材料のうちの1つ以上を捕捉するように構成されている。
図1Aを参照する。第1時点での一実施形態において、サンプル120は、疑義検体122を担持可能な任意の材料または流体(例えば、分散液、乳濁液など)を含むことができ、例えば、希釈または無希釈の血液、血清、尿、唾液、粘液、または被験者からの他のサンプルなどを含むことができる。内部に任意の検体122を含むサンプル120は、ピペット、ドロッパ、注入、含浸、または他の任意の好適な技術を用いて、サンプルパッド106に設けられてよい。サンプル120は、第1端104から第2端106に向かって、毛細管現象によって輸送される。サンプル120は、結合パッド110を最初に通過する。
結合パッド110は、その少なくも一部内に(内部に埋め込まれるか、あるいは分散された)結合材料124を含む。結合材料124は、特定の検体(例えば、抗原、分子、など)と反応して、特定の検体‐結合物複合体または分子を放出するように構成されることができる。典型的な結合材料は、化学反応物、抗体125、生物活性剤、糖、塩、光吸収標識粒子を含み得る指標粒子126(例えば、ラテックス、コロイド状金、ナノビーズ、他の適合する分子)、および検体と1つ以上の結合成分または標識粒子との間で十分な反応または結合を確実にさせるように構成された他の材料を含むことができる。例えば、検体122は、ウィルスまたは抗原であることがあり、結合材料124は、該ウィルスまたは抗原に対する抗体125を含むことがあり、該抗体は、自身に結合された光吸収標識粒子126を有することがある。本明細書に開示された光熱分光システムの実施形態に使用される光吸収標識粒子は、電磁エネルギー(例えば光エネルギー)と、続いて放射された熱エネルギー(例えば熱)と、を吸収する。電磁放射の適切な波長は、可視光、赤外放射、紫外放射、マイクロ波放射、または熱エネルギーを供給可能なその他の電磁放射のうちの1つ以上を含むことができるので、可視波長と不可視波長との両方を含むことができる。適切な光吸収粒子は、銀ナノプレート、金ナノ粒子、金ナノロッド、金ナノケージ、多層カーボンナノチューブ、コロイド状マグネタイト粒子、フェライトナノ粒子、または青セルロースナノビーズなどのセルロースナノビーズのうちの1つ以上を含むことができる。サンプル120を露光させると、結合材料124は、内部の検体122と結合することができ、これによって、検体‐結合物複合体140が形成される(図1B)。
図1Bを参照する。第2時点で、サンプル120内の検体122は、結合材料124に結合された状態であり、複数の検体‐結合物複合体140を形成している。図示のように、毛細管現象は、膜112を超えて第2端106に向かって、複数の検体‐結合物複合体140を移動させる。膜112は、ニトロセルロース紙などのニトロセルロースを含む典型的な膜と共に、任意の親水材料を含むことができる。膜112は、検査ライン114を内部に備える。検査ライン114は、LFA101の一方側から他方側へ延伸している。検査ライン114は、線状または他の適切な配置で膜112に複数固定された個々の捕捉分子128(例えば、検体‐結合物複合体140を保持可能な抗体または他の分子)で形成されることができ、これによって、検査ライン114が規定される。個々の捕捉分子128は、個々の検体‐複合物複合体140の一部に結合し、これによって、光吸収標識粒子を内部に含む検体‐結合物複合体140を保持する。複数の検体‐結合物複合体140のうちの十分な量が、検査ライン114に結合したとき、陽性の結果が判定される。陽性の結果は、視覚的に判定されることができ、また、多量に集められた光吸収標識粒子126を含むアッセイの領域(例:検査ライン114)の熱検出によって、より的確に判定されることができる。
図1Cを参照する。第3時点で、複数の検体‐複合物複合体140のうちの少なくとも一部は、複数の捕捉分子128に結合された状態であり、複数の検体‐複合物複合体140の一部と未結合の結合材料124とは、検査ライン114を通過した状態であり、さらに制御ライン116に向かって移動している。制御ライン116は、検査ライン114と例えば平行であるように、LFA101の一方側から他方側へ延伸している。制御ライン116は、線状または他の適切な配置で膜112に複数固定された個々の制御分子130(例えば、検体122、結合材料124(標識粒子を含む)、検体‐結合物複合体140、または未結合の標識粒子のうちの1つ以上を保持可能な抗体または他の分子)で形成されることができ、これによって、制御ライン116が集合的に規定される。個々の制御分子130は、典型的には、結合材料124の一部に結合する。複数の結合材料124のうちの十分な量が、制御ライン116に結合したとき、LFAが的確に機能しているという陽性の判定が成されてよい。陽性の判定は、視覚的に成されることができ、また、陽性の判定は、多量に集められた結合材料124内の光吸収標識粒子126を含む領域(例:制御ライン116)の熱検出によって、より的確に成されてよい。
図2Aおよび図2Bは、光吸収標識粒子126に結合した検体122が内部に存在しているときおよび不在であるときの、LFAの光熱分光(photothermal spectroscopy;PTS)応答を概略的に各々示す。図2Aと図2BとのPTS応答の差異は、どのように陽性(図2A)と陰性(図2B)との検査結果を熱イメージングによって見ることができるかを示している。図2Aは、検査ライン114内の複数の捕捉分子128に結合した複数の検体‐結合物複合体140を含むLFA101aを示す。光は、検査ライン114でLFA101aの少なくとも一部を照らし、検査ライン114は、ビーム位置230(例えば、光231によって照らされたLFAの領域)で複数の検体‐結合物複合体140を含む。図2Aは、ビーム位置230での対応する温度プロファイルも示す。
図2Aと対照的に、図2Bは、複数の捕捉分子128が検査ライン114を形成しているLFA101bを示す。光は、検査ライン114でLFA101aの少なくとも一部(ビーム位置230)を照らす。図2Bは、ビーム位置230での対応する温度プロファイルも示す。LFA101bは、検体‐結合物複合体140を欠いており、陰性のサンプルの代表である。このため、LFA101bは、光吸収標識粒子126の欠如に起因して、LFA101aよりも低い熱容量を有する。温度プロファイルは、LFA101aがLFA101bよりも高温に達することを示す。温度プロファイルの差異は、LFA101a内の光吸収標識粒子の存在と、LFA101b内の光吸収標識粒子の欠如と、に起因する。光吸収標識粒子126は、光熱分光によって示されるように、熱エネルギーを吸収するLFAの能力を増強する。
光の波長、輝度、および露光期間は、LFA内またはその一部(例えば、光吸収標識粒子)に蓄積可能な熱量に影響する。より長時間に亘る露光は、有用な情報を提供することができる。例えば、図3Aは、異なる光吸収標識粒子濃度(各々、高濃度と低濃度)であるサンプルについて、温度変化対時間のグラフである。この事例における光吸収標識粒子は、金ナノ粒子であった。図示されるように、高濃度の金ナノ粒子(gold nanoparticles;GNP)は、低濃度の金ナノ粒子よりも、大きい温度変化対時間を提供する。しかしながら、高濃度と低濃度との温度変化対時間の曲線の間の関係(例えば、比率)は、比較的一定のままである。図3Bは、異なる光吸収標識粒子濃度(各々、高濃度と低濃度)であるサンプルについて、温度変化毎時間変化対時間のグラフである。図3Bのための検査に使用された光吸収標識粒子も、金ナノ粒子であった。図示されるように、高濃度の金ナノ粒子の温度変化毎時間変化対時間の曲線と、低濃度の金ナノ粒子の温度変化毎時間変化対時間の曲線とは、比率の関係が変化する。図3Bのグラフは、温度変化毎時間変化対時間の2つの曲線の間の比率が、経時的に変化し、最終的に収束することを示す。しかしながら、100ms(ミリ秒)付近での2つの曲線の間の比率は、検出の最下限と関連がある最大熱効果を達成可能な点を示す。さらに、このアッセイ構造内でこの時点で観察されたサンプルは、背景熱雑音を超える最大コントラストに起因して、最も初期の検出に信頼して使用されることができる。例えば、低濃度の検体‐結合物複合体140を含むサンプルは、疾患または状態の顕在化または軽度な症例を示す。このような低濃度の検出は、LFAにおける背景熱雑音次第であることがある。理想検出時間での判定および検査が提供可能な時間は、低濃度のウィルスなどの病原菌または他の検体が、背景雑音または温度特性を超えて、信頼して検出されることができる時間である。
光熱分光アッセイリーダは、LFAの1つ以上の部分の熱信号または熱シグネチャを検出することができる。典型的な光熱分光アッセイリーダは、熱検出器、熱カメラ、カメラ、または赤外(infrared;IR)カメラ、例えば、FLIR(登録商標)システムからのIRカメラを備えることができる。高フレームレート信号(例えば、約110Hz未満または毎分約9フレーム超で、捕捉された熱信号)を捕捉可能な光熱分光アッセイリーダは、高価であり、輸入管理および輸出管理に制約される。昨今の米国輸出法(国際武器取引規則(International Traffic in Arms Regulations;ITAR)と輸出管理規則(Export Administration Regulations;EAR))は、熱カメラが合法的に動作できるフレームレートを制限している。このため、満足な曲線の精度または分解能を合法的に観察するために、標準的な光熱分光アッセイリーダシステムを使用することはできない。なぜならば、該曲線のピークは、ITAR/EAR準拠の光熱分光アッセイリーダの必然的に遅いフレームレートに起因して、カットオフまたは見逃されることがあるからである。本明細書に開示された実施形態は、輸出管理法に準拠し、かつ、高フレームレートの光熱分光アッセイリーダを使用するシステムよりも安価であるシステムを指向している。
図4A〜図4Eは、LFA内の検体の存在を検出するためのシステムの実施形態を示す。システム400は、キャリッジ420を有する支持構造410、光熱分光アッセイリーダ440、および固定された制御システム450を備える。使用中、キャリッジ420は、光源430がキャリッジ420内のLFAの少なくとも一部(例えば、検査ライン)を照らすことができる作業位置で、一連のLFAの各々を繰り返し支持できる。キャリッジ420の作業位置は、また、光熱分光アッセイリーダ440の視野を、LFAの照射領域(ビーム位置)に揃えるので、光熱分光アッセイリーダ440は、ビーム位置での1つ以上の熱信号を捕捉することができる。照射と熱イメージングとの同期は、制御システム450によって、実行されることができる。例えば、制御システム450は、光熱分光アッセイリーダ440からの熱信号の捕捉時間を、一連の熱信号を提供する光源430の点弧時間(firing time)に同期させるように構成されている。制御システム450は、光熱分光アッセイリーダ440からの熱信号の捕捉時間を、一連の漸増的(progressively)(例えば、逐次的により長くなる)または漸減的(regressively)(例えば、逐次的により短くなる)に時間領域遅延された熱信号を提供する光源430の一連の発光に、時間領域オフセット同期させるように構成されることができる。
図4Aは、システム400の等角投影図である。支持構造は、(i)基部412と、(ii)基部412に連結されており、基部412から垂直に延伸する背支持部材414と、(iii)背支持部材414の上端または上端付近の位置で背支持部414に連結されており、背支持部材414から水平に延伸する上部材416と、を備えることができる。支持構造410の1つ以上の部分は、セラミック、金属(例えば、鋼、アルミニウム、合金、など)、プラスチック、研磨された石、または著しく変形することなくシステム400の構成要素を指示可能なその他の材料で形成されてよい。図4Bは、図4Aのシステムの側面図である。
基部412は、作業位置で任意の数のLFAを連続して保持するための適切な位置に、キャリッジ420を支持することができる。作業位置は、光源430からの光で照らされるべきLFAの被選択部を、光熱分光アッセイリーダ440の視野に揃えるので、複数の熱信号が、光熱分光アッセイリーダ440によって捕捉されるようになる。キャリッジは、作業位置に一連のLFAを繰り返し保持できるように構成されてよい。キャリッジ420は、スロットを有する受け皿を備えることができる。例えば、受け皿は、スロット内にLFAを保持するように構成された1つ以上の保持機構を備えてもよい。保持機構は、クランプ、ジョー(jaw)、粘着剤、またはファスナーなどを備えてもよい。スロットは、特定タイプまたは特定サイズのLFAを保持するように構成されてもよく、多タイプまたは多サイズのLFAを保持するように構成されてもよい。キャリッジ420は、受け皿および/またはLFAが載置されることができるうる可調作業テーブルも、備えることができる。可調作業テーブルは、1方向以上にテーブルを移動させることができる任意の適当な調整機構、例えば、スライド、ボールねじ、路、あるいは、X、Y、またはZ座標平面のうちの1平面以上で延伸する他の調整手段を備えることができる。
光源430は、1つ以上の離散光パルスを、例えば、一連のまたは複数の光パルスを発光するように構成されることができる。適切な光源は、収束された光および/または熱エネルギーを目標領域に供給可能なレーザ光源またはその他の高輝度光源を備えることができる。たとえば、光源430は、制御電気回路からの発光信号など、複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、複数の光パルスのうちの1つ以上を発光するように構成されることができる。光源430は、光源430から発光された光が、LFAに約90°の角度で照射されるように、キャリッジ420および/またはその上のLFAに略垂直に位置付けられることができる。一部の実施形態において、光源430は、光源430から発光された光が、LFAに約45°から約90°までの入射角で照射されるように、キャリッジ420および/またはその上のLFAに斜めに位置づけられることができる。光源は、背支持部材414または上部材416に、直接的または間接的に取付けまたは連結されることができる。
光源430は、異なる期間の離散光パルスを出射するように構成されることができる。例えば、光源430は、約5msから約500msまで、約50ms、約100ms、約150ms、約200ms、約750、約1s、または約2sなど、約1ms以上の光パルスを出射するように構成されることができる。光源430は、約50mWから約1Wまで、約101mWから約500mWまで、約100mWから約200mWまで、約150mWから約300mWまで、または150mWなど、約50mW以上を含む異なる輝度の光を出射するように構成されることができる。光源430は、約400nmから約800nmまでなど、光の任意の異なる平均波長のうちの1波長を有する光を出射することができる。一実施形態において、光源430は、約520nmと約550nmとの間、約555nm、または535nmなど、約495nmと約570nmとの間の平均波長を有する緑色の光を出射するように構成されることができる。一実施形態において、光源430は、約630nmと約680nmとの間、または650nmなど、約620nmと約750nmとの間の平均波長を有する赤色の光を出射するように構成されることができる。一部の実施形態において、システム400は、2つ以上の光源430を備えることができ、該2つ以上の光源430は、互いに同一特性または異なる特性(例えば、平均波長、期間、またた光の輝度)の光を出射するように構成されることができる。システム400は、略同時に、交互に、または発光する光源の1つが故障したときのみの予備として、2つ以上の光源を発光させるように構成されることができる。
光熱分光アッセイリーダ440は、一連の複数の熱信号など、LFAの少なくとも一部の1つ以上の熱信号または熱シグネチャを捕捉するように構成されることができる。光熱分光アッセイリーダ440は、各熱信号において、1つ以上の領域の温度を判定するように構成されることができる。適切な光熱分光アッセイリーダ440は、オレゴン州ウィルソンヴィルのFLIR(登録商標)システム社から販売されているサーモグラフィ撮像のためのFLIR(登録商標)赤外カメラなど、熱カメラまたは赤外(IR)カメラを備えることができる。光熱分光アッセイリーダ440は、キャリッジ430上のLFAの上面に対して斜めに位置づけられることができる。光熱分光アッセイリーダ440は、約10°から約80°まで、約30°から約60°まで、または図4Bに示されるように、約45°など、LFAの上面から約10°以上の入射角に位置付けられることができる。光熱分光アッセイリーダ430は、背支持部材414に直接的または間接的に取り付けまたは連結されることができる。
システム400は、光源420からの発光と光熱分光アッセイリーダ440による熱信号捕捉との間の時間差を同期させるように構成された制御システム450を備える。制御システム450は、光源420からの各発光と光熱分光アッセイリーダ440による対応する各熱信号捕捉との間の漸増的または漸減的に増加する時間領域遅延を、一連の発光信号および対応する熱信号について同期させるように構成されることができる。制御システム450は、光熱分光アッセイリーダ440による熱信号捕捉と光源420からの対応する各発光との間の漸増的または漸減的なオフセット(例えば、増加または減少する)時間領域遅延を、一連の発光信号および対応する熱信号について同期させるように構成されることができる。制御システムは、制御電気回路452を備えることができる。制御電気回路452を備える制御システム450は、1つ以上の光源430および光熱分光アッセイリーダ440に動作可能に連結される。
制御システム450の1つ以上の構成要素は、1つ以上の光源430または光熱分光アッセイリーダ440への、または、これらの部材からの1つ以上の信号を送信、受信、調整、または処理するように構成されることができる。例えば、制御電気回路452は、光源430に光パルスを出射(例えば、LFA上へレーザ光パルスを出射)させる効力を各発光信号が有する複数の発光信号を、光源へ送信するように構成されることができる。制御電気回路452は、光熱分光アッセイリーダ440に熱信号(例えば、LFAの照射部分の熱信号)を捕捉させる効力を各捕捉信号が有する複数の捕捉信号を、光熱分光アッセイリーダ440へ送信するように構成されることができる。下記に詳述するように、制御システム450は、時間遅延ゲート、メモリ、ユーザインターフェース、検出制御電気回路、捕捉トリガ、光源制御電気回路、発光トリガ、信号リレー、または同期信号ユニットのうちの1つ以上を備えることができる。制御電気回路452などの制御システム450の任意の構成要素は、光源430、制御システム450の別の構成要素、または光熱分光アッセイリーダ440などのシステム400の1つ以上の構成要素に、無線接続または物理的な電気接続(例えば、有線接続)によって動作可能に連結されることができる。
図4Cは、図4A、図4B、図4D、および図4Eのシステム400を示す。システム400は、カバー460を有する。カバー460は、(i)支持構造410の周りに延伸し、(ii)支持構造410、キャリッジ420、光源430、光熱分光アッセイリーダ440、および制御システム450の各々の少なくとも一部を囲む。カバー460は、基部412、背支持部材414、または上部材416のうちの1つ以上で、支持構造410に固定されることができる。カバー460は、機械的ファスナー(例えば、ポスト、ねじ、ボルト、クランプなど)、粘着剤、または磁石によって、支持構造410に取り外し可能に固定されることができる。カバー460は、アルミニウム、錫、または鋼;プラスチック(例えば、ポリカーボネイト、デルリン、アクリル);セラミック、あるいはその他の適切な材料のうちの1つ以上を含むことができる。カバー460は、ポート462を備えることができ、該ポート462は、使用中にシステム400の少なくとも一部にアクセスできるように構成される。ポート462は、テーブルおよびスロット(あるならば)を備えるキャリッジ420が、ポート462によってユーザにアクセス可能なように、カバーの正面部分に位置付けられ、キャリッジ420に対して放射状に配置されてよい。ポート462は、カバー460の正面の中心点から、カバー460の側面への中間点へ、左右に延伸することができる。ポート460は、(i)キャリッジ420よりかなり下から始まる正面の低部から、垂直に延伸することができ、(ii)キャリッジ420より上だが、上部材416への中間点より上ではない、カバー460の正面のかなりの高部へ延伸することができる。ポート462は、カバー460の内部に在る物を外部環境から略密封または略遮蔽するように閉鎖可能な戸463を備えることができる。戸463は、図示のような滑り戸、開き戸、回り戸、またはポート462に適したその他の覆いであってよい。
システム400の構成要素は、略垂直配置として描写されているが、当該システム400の構成要素は、水平配置または他の配置であってもよい。例えば、一実施例(不図示)は、LFAを垂直姿勢に保持するように構成されたキャリッジを有するように構成された。赤外カメラの焦点が、LFA上のレーザのビーム位置と揃うように、レーザは、LFAに側方に水平に位置し、赤外カメラは、LFAに側方に水平に、ある入射角で位置付けられた。
図4Dおよび図4Eは、使用中の異なる時点での図4Aおよび図4Bに示されるシステム400の等角投影図である。図4Dは、光源430からの光431のパルス出射中のシステム400を示す。LFA401は、光431がLFA401のビーム位置403にある被選択部(例えば、光で照らされる検査ライン)を照らすように、キャリッジ420上に配置される。光431は、照射の吸収を誘起することができるので、結果的に、LFA401およびその内の光吸収標識粒子を加熱することができる。
図4Eは、LFA401の少なくとも被選択部の熱信号を捕捉中のシステム400を示す。内部に被選択部を含むLFA401は、作業位置に配置されているので、光源420からの光431は、光熱分光アッセイリーダ440の焦点441または視野にあるいはその付近にあるLFAのビーム位置403にある被選択部を照らす。ビーム位置403および焦点441は、略同一の広さであってよい。光熱分光アッセイリーダ440は、焦点441での1つ以上の熱信号を捕捉することができる。熱信号がLFA401の被照射部のであり、被照射部がLFA401の検査ラインを含むとき、内部の検体の存在は、検査ラインに結合した光吸収標識粒子の熱信号によって判定されることができる。例えば、光吸収標識粒子(例えば、金ナノ粒子)は、検査ラインで何も捕捉していない分子または下方に位置する膜材料よりも、多くの熱を保持する。故に、陽性サンプルの熱信号は、比較的熱く示される。一方、光431によって供給された熱を保持可能なそれよりも少ないので、陰性サンプルの熱信号は、陽性サンプルよりも比較的冷たく示される。加えて、光熱分光アッセイリーダ440の一部は、摂氏2℃の精度範囲内に、熱信号の異なる部分の温度を判定可能である。このような実施形態において、光熱分光アッセイリーダ440は、(i)1つ以上の熱信号の1つ以上の部分の平均温度、または(ii)1つ以上の全ての熱信号の平均温度を取得することができる。制御システム450は、以下に詳述するように、分析において使用するために捕捉された各熱信号に関連するこのような温度を伝達または格納することができる。
なお、図4A〜図4Eに示されたシステム400は、多くの異なる実施形態の1つに過ぎない。システムの他の構成が、本開示によって、使用および検討されてよい。
図5Aは、サンプル内の検体の存在を検出するためのシステム500aの一実施形態の概略図である。システム500aまたはその一部は、システム400またはその一部と同一または類似であることができる。システム500aは、光源530、光熱分光アッセイリーダ540、および制御システム550aを備えることができる。制御システム550aは、1つ以上の接続505によって、光源530または光熱分光アッセイリーダ540の一方または両方に動作可能に接続されることができる。接続505は、無線接続または物理的な電気接続(例えば、有線または回路)であることができる。
一実施形態において、システム500aは、光源または制御電気回路のタイミングが整えられるシステムであり、このシステムにおいては、各発光またはその発光を指令する信号が、対応する熱信号またはその熱信号を指令する信号の捕捉を開始する。
制御システム550aに含まれる制御電気回路552は、1つ以上の接続505によって、光源530または光熱分光アッセイリーダ540の1つ以上に直接的または間接的に連結されることができる。制御電気回路552は、本明細書に開示された適切な電気回路のいずれかとして各々構成されている信号リレー554または時間遅延ゲート556の1つ以上を備えることができる。制御電気回路552は、(i)光源530へ複数の発光信号511のうちの1つ以上を送信し、(ii)光熱分光アッセイリーダへ複数の捕捉信号512のうちの1つ以上を送信する信号リレー554を指令するように構成されることができる。一実施形態において、制御電気回路552は、各発光信号511が対応する捕捉信号512と同期されるように、一連の発光信号511の送信を一連の捕捉信号512と同期させるように構成されている。一実施形態において、制御電気回路552は、各連続する捕捉信号512の送信を、一連の発光信号における各対応する発光信号511からの漸増的または漸減的なオフセット時間領域間隔または遅延と、同期させるように構成されている。例えば、制御電気回路552は、複数の固定の時間領域遅延(例えば、固定の時間領域遅延、続く2回目の固定の時間領域遅延、続く3回目の固定の時間領域遅延、など)における固定の時間領域遅延(例えば、約5ミリ秒(ms)または約10ms)によって、一連の時間遅延された熱信号における各熱信号をオフセット捕捉するように構成されることができる。例えば、(i)捕捉信号512は、発光信号511が、信号リレー554から送信されるのと同時に、信号リレーから送信されることができ、(ii)すぐに続く捕捉信号512は、発光信号511が光源530へ送信されるよりも固定の時間領域遅延だけ遅く送信されることができ、(iii)さらに続く捕捉信号512は、対応する発光信号511が光源530へ送信されるよりも2つ分の固定の時間領域遅延だけ遅く送信されることができ、以下同様である。同様に、信号間のオフセットは、固定の時間領域遅延(例えば、30ms、そして25ms、そして20ms、そして15ms、など)による漸減的なオフセットであることもできる。適切な固定の時間領域遅延は、疑義検体のタイプ、捕捉分子、使用されている光吸収標識粒子、光源、または光熱分光アッセイリーダのうちの1つ以上に基づいて選択されることができる。適切な固定の時間領域遅延は、約500ms以下、約100ms以下、約50ms以下、約30ms以下、約20ms以下、約10ms以下、約9ms以下、約7ms以下、約5ms以下、約3ms以下、約1ms以下など1秒以下であることができる。適切な固定の時間領域は、約5msから約20ms、約5ms以上、約7ms以上、約10ms以上、約15ms以上、約20ms以上、または約30ms以上、など3ms以上であることができる。
一実施形態において、制御電気回路552が含む時間遅延ゲート556は、1つ以上の信号を受信し、状況に応じて当該信号をオフセットまたは遅延して、その後当該信号を中継するように構成されている。時間遅延ゲート556は、固定の時間領域遅延によって、一連の信号における各連続する信号を漸増的または漸減的に遅延して送信するように構成されることができる。時間遅延ゲート556は、信号リレー554と光熱分光アッセイリーダ540との間に動作可能に連結されることができる。例えば、時間遅延ゲート556は、(i)信号リレー554からの一連の捕捉信号512(各々が、信号リレーから、一連の発光信号の各々と略同時に送信される)を受信するように、(ii)漸減的に増加する複数の固定の時間領域遅延(例えば、5ms、そして10ms、そして15msなど)によって、一連の時間遅延された捕捉信号における各連続する時間遅延された捕捉信号513を漸減的にオフセット送信または遅延して送信するように、構成されることができる。
制御電気回路552またはその1つ以上の構成要素、例えば、時間遅延ゲート556または信号リレー554は、設定時間の期間だけ自身を通る信号伝達を遅延させるように構成されたタイマまたはカウンタ(例えば、1つ以上の単安定回路)を備えることができる。時間領域間隔または時間領域遅延は、制御電気回路552にプログラムされたり、1つ以上の単安定回路を内部に有することなどによって、制御電気回路552のハードウェアに組み込まれたりすることができる。適切にプログラムすることは、後述のユーザインターフェースで行うことができる。
一連の発光信号のうちの各発光信号511を受信したことに伴い、光源530は、任意の光吸収標識粒子を内部に含むLFA501の被選択部に光531をパルス発光する。今は漸増的に時間遅延された一連の捕捉信号のうちの各時間の遅延された捕捉信号を受信したことに伴い、光熱分光アッセイリーダは、任意の光吸収標識粒子を内部に含むLFA501の被選択部の時間遅延された熱信号を捕捉する。一実施形態において、(i)固定の時間領域遅延は、10ミリ秒以上であることができ、(ii)一連の熱信号は、各熱信号の捕捉時間が、対応する発光信号に関連して、前の熱信号よりも10ミリ秒以上遅いオフセットであることによって、求められことができる。一実施形態において、被照射領域の一連の温度は、温度を示す熱信号が、対応する発光信号に関連して、前の熱信号よりも10ミリ秒以上遅いオフセットであることによって、求められるまたは判定されることができる。一部の実施形態において、一連の熱信号のうちの各熱信号において光で照らされたフローアッセイの一部の温度は、コンピュータプログラムで各熱信号を試験することなどによって判定されることができ、または、光熱分光アッセイリーダから直接的に判定されることができる。温度変化対時間(図3A)または温度変化毎時間変化対時間(図3B)のグラフは、一連の漸増的または漸減的に時間遅延された熱信号からの温度データによって、構築(作成)および分析されることができる。
制御システム550またはその1つ以上の構成要素は、光源530および光熱分光アッセイリーダ540に、動作可能に連結されることができる。一実施形態において、制御電気回路552は、光源530および光熱分光アッセイリーダ540に、動作可能に連結される。
一実施形態において、光源530は、制御電気回路552またはその構成要素(例えば、信号リレー)からの発光信号511の受信に応じて、1つ以上の光パルスを出射するように構成されている。制御システム550aまたは光源530は、光源制御電気回路532を備えることができ、該光源制御電気回路532は、光源530からのまたは光源530内の信号およびデータを制御、調節、送信または受信するなど(例えば、その輝度、継続時間、ビーム幅、平均波長のうちの1つ以上を含む光の出射を制御または開始する)、光源530を制御するように構成される。このような制御は、1つ以上の信号(例えば、複数の発光信号のうちの1つ)の受信に応じることができる。一実施形態において、光源制御電気回路532は、(図5Aに示されるように)光源530内に配置されることがあり、この意味で光源530は、光源制御電気回路532を含んでいると称されてもよい。一実施形態において(不図示)、光源制御電気回路532は、関連する制御ボックス内または制御電気回路532内など、光源530の外部に配置されることもある。図示されるように、光源制御電気回路532は、発光トリガ534を備えることができ、該発光トリガ534は、制御電気回路552またはその構成要素(例えば、信号リレー)から発光信号511を受信したことに伴い、1つ以上の光パルスの出射を制御(例えば、開始)するように構成される。発光トリガ534は、通信(例えば、信号を送受信)できる光源制御電気回路532などによって、制御電気回路552および光源530に動作可能に連結されることができる。
一実施形態において、光熱分光アッセイリーダ540は、制御電気回路552またはその構成要素(例えば、信号リレーまたは時間遅延ゲート)からの捕捉信号512、513の受信に応じて、1つ以上の熱信号を捕捉するように構成されている。制御システム550aまたは光熱分光アッセイリーダ540は、検出制御電気回路542を備えることができ、該検出制御電気回路542は、光熱分光アッセイリーダ540からのまたは光熱分光アッセイリーダ540内の信号およびデータを制御、送信および受信する(例えば、熱信号捕捉または熱信号データを制御または初期化する)など、熱分光アッセイリーダ540を制御するように構成される。例えば、検出制御電気回路542は、複数の熱信号の内の連続する熱信号間の反復する固定の時間領域間隔を制御するように構成されることができる。固定の時間領域間隔は、熱信号の捕捉間など、類似動作間の時間に固定されたスペース(間隔)である。一実施形態において、検出制御電気回路542は、(図5Aに示されるように)光熱分光アッセイリーダ540内に配置されることがあり、この意味で光熱分光アッセイリーダ540は、検出制御電気回路542を含んでいると称されてもよい。一実施形態(不図示)において、検出制御電気回路542は、関連する制御ボックス内または制御電気回路542内など、光熱分光アッセイリーダ540の外部に配置されることもある。図示されるように、検出制御電気回路542は、捕捉トリガ544を備えることができ、該捕捉トリガ544は、制御電気回路552またはその構成要素から捕捉信号512、513を受信したことに伴い、1つ以上の熱信号の捕捉を制御(例えば、開始)するように構成されている。例えば、捕捉トリガ544は、本明細書に開示された適切な電気回路のいずれのようにも構成されることができる。捕捉トリガ544は、通信(例えば、信号を送受信)できる検出制御電気回路542などによって、制御電気回路552および光熱分光アッセイリーダ540に動作可能に連結されることができる。検出制御電気回路542は、制御電気回路552またはメモリユニット554に、複数の熱信号の各熱信号を送信するように構成されることができる。
一実施形態において、操作中、制御電気回路552またはその構成要素(信号リレー554など)は、固定の時間領域間隔または等間隔の時間領域間隔で、光源530またはその構成要素(例えば、光源制御電気回路532または発光トリガ534)へ一連の発光信号を送信することができる。制御電気回路552またはその構成要素(信号リレー554または時間遅延ゲート556など)は、対応する発光信号からの間隔につれて漸増的または漸減的なオフセット時間領域間隔または遅延で、光熱分光アッセイリーダ540またはその構成要素(例えば、検出制御電気回路542または捕捉トリガ544)へ一連の捕捉信号を送信することができる。
一実施形態において、制御電気回路552またはその構成要素は、一連の発光信号を光源530へ送信すると共に、一連の捕捉信号を検出制御電気回路542へ送信するように構成されることができる。各発光信号は、対応すると共に略同時に送信される捕捉信号を有する。一連の捕捉信号のうちの各連続捕捉信号が含むことのできる、段階的に変化するより大きくなるまたはより小さくなる時間領域遅延は、検出制御電気回路542または捕捉トリガに、該時間領域遅延によって示される時間間隔で、熱信号をオフセット捕捉させる効果を奏する。例えば、対応する熱信号が、直前の熱信号よりも段階的に変化するより大きくなるまたはより小さくなる時間遅延で、捕捉されるなどの効果を奏する。
一実施形態において、制御システム550aが備えることのできるメモリユニット558は、熱信号、発光特性、操作プログラム、または他のデータを格納するように構成される。メモリユニット558は、ハードドライブ、半導体メモリ装置、またはデータを格納および取り出し可能なその他の適切な電子媒体などの非一時的メモリ装置を備えることができる。メモリユニット558は、自身に格納された1つ以上のサンプルタイプまたは操作プログラムを含むことができる。操作プログラムは、該操作プログラムの実行中に、特定組の処理パラメータを実行するコンピュータ指令を含むことができる。操作パラメータが含むタイミングプログラムは、発光シグナル間の1つ以上の固定時間領域間隔、各発光信号に対応する連続捕捉信号間などの漸増的または漸減的な時間領域遅延;光源530から出射された光の輝度、期間または波長のうちの1つ以上;ルックアップテーブルなどの任意の先行パラメータと、疑義検体またはサンプルタイプの関係;あるいは、それらの組合せを含む。
一実施形態において、操作中、疑義検体は、ルックアップテーブルにおいて一揃いの操作パラメータに関連付けられることができる。該操作パラメータは、個々の疑義検体に基づいて(例えば、制御システム550aへ入力された個々の疑義検体に基づいて)手動的または自動的のどちらかで選択されることができる。一実施形態において、制御電気回路552は、所望の固定の時間領域間隔、時間領域遅延、あるいはオフセット時間領域間隔または遅延のうちの1つ以上を含むタイミングプログラムを判定または選択するように構成される。制御電気回路552は、ユーザによって選択されたサンプルタイプに応じたタイミングプログラムを、メモリユニット558に格納されたルックアップテーブルにおける対応する時間情報とサンプルタイプとを比較することなどによって、選択することができる。一実施形態において、制御電気回路552が備えることができる比較分析回路は、(i)選択されたサンプルタイプを、メモリ内の1つ以上のタイミングプログラムに関連づけ、(ii)関連付けられた対応する1つ以上のタイミングプログラムを実行するように構成される。
一実施形態において、操作中、LFAタイプまたは構造は、ルックアップテーブルにおいて一揃いの操作パラメータに関連付けられることができる。該操作パラメータは、個々のアッセイに基づいて(例えば、制御システム550aへ入力された個々のアッセイモデル番号に基づいて)手動的または自動的のどちらかで選択されることができる。一実施形態において、制御電気回路552は、所望の固定の時間領域間隔、時間領域遅延、あるいはオフセット時間領域間隔または遅延のうちの1つ以上を含むタイミングプログラムを決定または選択するように構成される。制御電気回路552は、ユーザによって選択されたアッセイタイプに応じたタイミングプログラムを、メモリユニット558に格納されたルックアップテーブルにおける対応する時間情報とアッセイタイプとを比較することなどによって、選択することができる。一実施形態において、制御電気回路552が備えることができる比較分析回路は、(i)選択されたアッセイタイプを、メモリ内の1つ以上のタイミングプログラムに関連づけ、(ii)関連付けられた対応する1つ以上のタイミングプログラムを実行するように構成される。
制御システム550aは、制御システム550aに動作可能に連結されたユーザインターフェース559を備えることができる。ユーザインターフェース559は、制御電気回路552またはメモリユニット558に動作可能に連結されることができ、ユーザインターフェース559は、システム550aに固定されたり、支持構造510に一体化されたり、システム500aの1つ以上の構成要素に無線接続されたり、または、その他の方法でシステム500aに動作可能に連結されたりすることができる。一実施形態において、ユーザインターフェース559は、1つ以上の熱信号、熱信号に基づくグラフ、または検体の検査結果の陽性/陰性を表示するように構成された画面を備える。一実施形態において、ユーザインターフェース559は、キーパッド、画面、パーソナルコンピュータ装置(例えば、ラップトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピューター、携帯電話など)、スイッチ、選別機、電力制御器、のうちの1つ以上を備えることができる。一実施形態において、使用中、ユーザは、制御システム550aに指令、データまたは操作プログラム(例えば、タイミングプログラム、光特性プログラム)を、データがメモリユニット558または制御電気回路へ送信されるユーザインターフェース559によって、入力することができる。一実施形態において、ユーザインターフェース559は、メモリ558からの熱信号データなどの格納された情報を、出力または取り出しするために使用されることができる。疑義検体タイプなどのユーザ入力に応じて、制御電気回路558は、疑義検体タイプを、個々の疑義検体タイプの満足な分析を提供するために選択された操作パラメータ(例えば、時間領域遅延、発光輝度、発光期間、対応する発光‐熱信号対の数など)を有する対応する操作プログラムに関連づけることができる。一実施形態において、ユーザ入力に応じて、システム500aは、操作を開始することができる。一実施形態において、ユーザ入力に応じて、システム500aは、1つ以上の操作パラメータを設定または調整することができる。
一実施形態において、制御電気回路552は、(i)熱信号または対応する温度データの各々を分析し、(ii)一連の時間遅延された熱信号、温度、およびタイミングデータに基づくグラフ;一連の時間遅延された熱信号における各時間遅延された熱信号に相当するデータ点を含む曲線(例えば、温度変化毎時間変化対時間の曲線)を有するグラフを構築するように構成されることができる。一実施形態において、制御電気回路552は、曲線を分析し、温度変化毎時間変化対時間の曲線のピークを特定することなどによって、疑義検体のための理想検出時間(例えば、温度変化毎時間変化が最大値になる時間)を割り出すように構成されることができる。一実施形態において、制御電気回路552は、曲線を分析し、温度変化毎時間変化対時間の曲線のピークを特定することなどによって、LFAの個々の構造、タイプまたはモデルに応じた理想検出時間(例えば、温度変化毎時間変化が最大値になる時間)を割り出すように構成されることができる。制御電気回路552は、ユーザインターフェース559またはメモリユニット558の一方または両方に、時間遅延された熱信号に対応するデータ(例えば、グラフ、理想検出時間、または検査結果の陽性/陰性)を出力することができる。一実施形態において、理想検出時間の判定に応じて、制御電気回路558は、理想検出時間に固定の検査遅延時間を自動的に設定することができるので、連続検査サンプルは、何個であっても、各検査結果における感度および信頼性を大きくできる理想検出時間で検査されるのみである。
システム500aは、システム500aの1つ以上の構成要素に動作可能に連結された電源(不図示)も備えることができる。電源は、システム500aまたはその任意の構成要素に、直接的または間接的のいずれかで動作可能に連結されることができる。電源は、コンセント(例えば壁付きコンセント)に繋がるように構成された電力ケーブルまたは1つ以上の電池を含むことができる。
図5Bは、サンプル内の検体の存在を検出するためのシステム500bの概略図である。システム500bは、光源530、光熱分光アッセイリーダ540、および制御システム550bを備えることができる。制御システム550bは、1つ以上の接続505によって、光源530または光熱分光アッセイリーダ540の一方または両方に動作可能に接続されることができる。接続505は、無線接続または物理的な電気接続(例えば、有線または回路)であることができる。システム500bの構成要素のうち、その内の全構成要素も含めて、システム500bの構成要素と類似または同一であることができるものには、同一符号を付記する。例えば、システム500bの光源530は、関連する光源制御電気回路532または発光トリガ534も含めて、上述の光源530と同一または類似である。
一実施形態において、システム500bは、光熱分光アッセイリーダ540のタイミングが整えられるシステムであり、このシステムにおいては、熱信号の各捕捉が、関連する発光を開始する。
制御システム550bに含まれる制御電気回路552は、1つ以上の接続505によって、光源530または光熱分光アッセイリーダ540の1つ以上に直接的または間接的に連結されることができる。制御システム550bはさらに、上述のように、メモリユニット558とユーザインターフェース559を略備えることができる。制御電気回路552は、信号リレー554、時間遅延ゲート556、メモリユニット558、またはユーザインターフェース559のうちの1つ以上を備えたり、その1つ以上と動作可能に接続されたりすることができる。制御電気回路552は、(i)光源530へ複数の発光信号511のうちの1つ以上を送信し、(ii)光熱分光アッセイリーダ540へ複数の捕捉信号512のうちの1つ以上を送信し、(iii)1つ以上の同期信号514を受信する信号リレー554を指令するように構成されることができる。
一実施形態において、光熱分光アッセイリーダ540は、制御電気回路552またはその構成要素(例えば、信号リレー)からの捕捉信号の受信に応じて、1つ以上の熱信号を捕捉するように構成されている。制御システム550bまたは光熱分光アッセイリーダ540は、検出制御電気回路542を備えることができ、該検出制御電気回路542は、光熱分光アッセイリーダ540からのまたは光熱分光アッセイリーダ540内の信号およびデータを制御、送信および受信する(例えば、熱信号捕捉または熱信号データを制御または開始する、あるいは、熱信号の捕捉に対応する同期信号を制御する)など、熱分光アッセイリーダ540を制御するように構成される。一実施形態において、検出制御電気回路542は、(図5Bに示されるように)光熱分光アッセイリーダ540内に配置されることがあり、この意味で光熱分光アッセイリーダ540は、検出制御電気回路542を含んでいると称されてもよい。一実施形態(不図示)において、検出制御電気回路542は、関連する制御ボックス内または制御電気回路542内など、光熱分光アッセイリーダ540の外部に配置されることもある。図示されるように、検出制御電気回路542は、捕捉トリガ544を備えることができ、該捕捉トリガ544は、制御電気回路552またはその構成要素から捕捉信号を受信したことに伴い、1つ以上の熱信号の捕捉を制御(例えば、開始)するように構成されている。捕捉トリガ544は、通信(例えば、信号を送受信)できる検出制御電気回路542などによって、制御電気回路552および光熱分光アッセイリーダ540に動作可能に連結されることができる。制御電気回路552または捕捉トリガ544は、110msおきから500msおきまで、120msおきから200msおきまで、110msおき、150msおき、110ms以上おき、120ms以上おき、150ms以上おき、200ms以上おき、500ms以上おき、または1秒以上おきなど、100m秒以上おきの等間隔の固定の時間領域間隔で一連の熱信号の捕捉を指令するように構成されることができる。
制御システム550bまたは光熱分光リーダ540は、検出制御電気回路542の一部などの内に、動作可能に連結された同期信号ユニット546を備えることができる。例えば、同期信号ユニット546は、本明細書に開示された適切な電気回路のいずれかとして構成されることもできる。同期信号ユニット546は、制御電気回路552、光熱分光アッセイリーダ540、検出制御電気回路542、または捕捉トリガ544のうちの1つ以上に、検出制御電気回路542などによって直接的または間接的に動作可能に連結されることができる。同期信号ユニット546は、複数の同期信号514のうちの1つ以上を、一連などで、制御電気回路552またはその構成要素に送信するように構成される。各同期信号514は、熱信号の発生または捕捉時間を示す。検出制御電気回路542または捕捉トリガ544は、等間隔で複数の熱信号を捕捉させる効力を有する固定の時間領域オフセットによって、間隔が開けられた捕捉信号を実行または受信するようにプログラムされることができる。各熱信号を捕捉すると、同期信号ユニット546は、熱信号の捕捉を報告する同期信号514を、制御電気回路552に略同時に送信するように構成されている。
一実施形態において、より詳細に後述するように、制御電気回路552は、一連の同期信号514の各々に応じた光源530への一連の発光信号511の送信を、対応する同期信号514に同期された各発光信号511に、同期させるように構成される。一実施形態において、制御電気回路552は、各連続的な時間遅延された発光信号511’の送信を、一連の同期信号における各対応する同期信号514からの漸増的または漸減的なオフセット時間領域遅延に、同期させるように構成される。例えば、制御電気回路552は、複数のうちのある漸増的または漸減的なオフセット時間領域遅延によって、一連の発光信号のうちの各発光信号の送信をオフセットするように構成されることができる。一実施形態において、制御電気回路552は、時間遅延ゲート556を含むことができ、該時間遅延ゲート556は、信号リレーと光源530またはその構成要素とを動作可能に連結されている。時間遅延ゲート556は、各対応する連続する同期信号からの漸増的なオフセット時間領域遅延によって、一連の発光信号のうちの各発光信号の送信をオフセットするように構成されることができる。
制御電気回路552は、(i)同期信号ユニット546から複数の同期信号の各々を受信し、(ii)それに応じて、対応する発光信号511を同期信号514の各々のために光源530へ中継するように、構成されることができる。一実施形態において、制御電気回路552は、1つ以上の信号を送信または受信するように構成された信号リレー554を備えることができる。信号リレー554は、(i)同期信号ユニット546から複数の同期信号514の各々を受信し、(ii)それに応じて、対応する発光信号511を同期信号514の各々のために光源530へ中継するように、構成されることができる。
一実施形態において、制御システム550bは、時間遅延ゲート556を備えることができる。時間遅延ゲート556は、制御電気回路552と光源530との間に動作可能に連結されることができる。例えば、時間遅延ゲート556は、信号リレー556と光源制御電気回路532またはその内部の発光トリガ534との間に位置すると共に連結されることができる。一実施形態において、時間遅延ゲート556は、制御電気回路552(例えば、信号リレー)から一連の発光信号511を受信し、(ii)選択された時間領域遅延が経過した後に各々、一連の漸増的または漸減的に時間遅延された発光信号511’を中継するように、構成されることができる。例えば、時間遅延ゲート556は、(i)信号リレー556から発光信号511を受信し、(ii)10ms以上などの固定の時間領域遅延によって、対応する時間遅延発光信号511’の送信を遅延させ、(iii)連続発光信号511を受信すると、20msなどの連続する複数の固定の時間領域遅延によって、対応する時間遅延された発光信号511’を遅延させる、などするように構成されることができる。時間遅延ゲートは、制御電気回路552からのプログラム命令によって指令されることができるか、または該プログラム命令を受信することができ、制御電気回路552は、選択された固定の時間領域遅延を内部で指令またはプログラムする。適切な固定の時間領域遅延は、検体、捕捉分子、使用される光吸収標識粒子、光源、または光熱分光アッセイリーダのうちの1つ以上に基づいて選択されることができる。適切な固定の時間領域遅延は、約3msから約20ms、約5ms以上、約7ms以上、約9ms以上、約10ms以上、約15ms以上、約20ms以上、または約30ms以上など、1mm以上であってよい。
一実施形態において、光源530は、システム500aに関して上述された光源530と同一または類似に構成される。制御システム550bまたは光源530は、システム500aに関して上述された光源制御電気回路532と同一または類似に構成された光源制御電気回路532を備えることができる。図示のように、光源制御電気回路532は、システム500aに関して上述された発光トリガ534と同一または類似に構成された発光トリガ534を備えることができる。
ここで、漸増的に時間遅延された一連の発光信号のうちの各時間遅延された発光信号の受信に応じて、光源530は、LFA501の被選択部を光で照らす。続いて、光熱分光アッセイリーダ540は、任意の光吸収標識粒子を内部に含むLFA501の被選択部の時間遅延された熱信号を捕捉する。一実施形態において、固定の時間領域遅延は、10ミリ秒以上であってもよく、一連の熱信号は、入手されてもよく、これらによって、各熱信号の捕捉時間は、対応する発光に関連して、前の熱信号よりも10ミリ秒遅くオフセットされる。一実施形態において、被照射領域の一連の温度が取得されてもよく、これらによって、観測温度は、対応する発光に関連して、前の測定における観測温度よりも10ミリ秒遅くオフセットされる。温度変化対時間(図3A)または温度変化毎時間変化対時間(図3B)のグラフは、漸増的または漸減的な時間遅延熱信号からの温度データを用いて、構築および分析されることができる。
一実施形態において、制御システム550bは、メモリユニット558を備えてもよく、該メモリユニット558は、システム300aに関して記述されたメモリユニット558と類似または同一であってもよい。メモリユニット558は、1つ以上の操作プログラムを内部に備えてもよく、該操作プログラムは、光熱分光アッセイリーダのための固定時間領域間隔または制御電気回路のための固定時間領域間隔を、追加的に備えてもよい。
制御システム550bは、自身に動作可能に連結されたユーザインターフェース559を備えることができる。該ユーザインターフェース559は、システム500aに関して記載されたユーザインターフェース559と同一または類似であってもよい。一実施形態において、ユーザ入力に応じて、システム500bは、操作を開始することができる。一実施形態において、ユーザ入力に応じて、システム500bは、1つ以上の操作パラメータを設定または調整することができる。
一実施形態において、制御電気回路552は、熱温度またはそれに対応する温度データの各々を分析;一連の時間遅延された熱信号、温度、およびその内部のタイミングデータに基づいてグラフを構築;構築したグラフを分析;または、上述のように同一または類似に関連する結果またはデータを出力するように構成されることができる。
システム500bは、システム500bの1つ以上の構成要素に動作可能に連結された電源(不図示)も備えることができる。電源は、システム500bまたはその任意の構成要素に、直接的または間接的に動作可能に連結されることができる。電源は、コンセント(例えば壁付きコンセント)に繋がるように構成された電力ケーブルまたは1つ以上の電池を含むことができる。
図6は、サンプル内検体の存在を検出するための方法600の一実施形態のフロー図である。方法600は、サンプル内検体を(照射時間に関連して)検出する感度および精度が最高の時間を判定するために、理想時間を判定するための一連の発光によって光が照射されている(任意の光吸収標識粒子を内部に含む)LFAの一部の時間領域において遅延された熱信号を捕捉する工程を含む。そして、方法600は、熱信号から調べ出されたデータに基づいて、検査物がサンプル内にあるか判定する工程を含む。方法600は、複数の光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイを、検出装置のキャリッジに設けるまたは固定する動作610を含む。一実施形態において、検出装置は、本明細書に開示されたシステムのいずれかであってもよい。一実施形態において、フローアッセイは、LFAを含む、本明細書に開示された任意のフローアッセイと類似または同一であってもよい。キャリッジにフローアッセイを固定することは、クランプを締めること、ジョーを締めること、粘着剤を使用すること、ファスナーを絞めること、またはキャリッジのテーブルの位置を調整することのうちの1つ以上を含んでもよい。
方法600は、光源および光熱分光アッセイリーダを備える検出装置の操作を開始する動作620を含む。該光熱分光アッセイリーダは、複数の光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成されている。一実施形態において、検出装置の操作を開始する工程は、検出装置(例えば、システム400、500a、または500b)をオンにする工程、スタートボタンを押す工程、または検出装置をスタートさせるユーザ命令を与える工程(例えば、ユーザインターフェースでスタートコマンドを与える)を含んでもよい。一実施形態において、検出装置は、作業位置内にLFAを検出したことに伴い、自動的に開始するように構成される。一実施形態において、光源は、本明細書に記載された任意の光源と類似または同一であってもよく、光熱分光アッセイリーダは、本明細書に開示された任意の光熱分光アッセイリーダと類似または同一であってもよい。
方法600は、光源からフローアッセイの少なくとも一部に、複数の光パルスを照射する動作630を含む。一実施形態において、フローアッセイの少なくとも一部に複数の光パルスを照射する工程は、フローアッセイの検査ラインまたはその近傍に複数の光パルスを照射する工程を含む。一実施形態において、フローアッセイの少なくとも一部に複数の光パルスを照射する工程は、フローアッセイに一連の光パルスを照射する工程を含む。一実施形態において、フローアッセイの少なくとも一部に複数の光パルスを照射することは、フローアッセイに一連の(熱信号の捕捉時間または同期信号に関連して)時間遅延された光パルスを照射する工程を含む。一実施形態において、フローアッセイの少なくとも一部に複数の光パルスを照射する工程は、緑色または赤色の可視光領域に平均波長を有するレーザ光など、レーザ光源から複数のレーザ光を出射する工程を含む。光源からフローアッセイの少なくとも一部に、複数の光パルスを照射する工程は、本明細書に開示された複数波長の光、複数期間の光パルス、複数輝度の光、または複数ビーム幅の光のいずれかのうちの1つ以上を出射する工程を含んでもよい。
方法600は、段階的に変化する(progressively)オフセット時間領域間隔または遅延における複数の熱信号の捕捉を略同期させる動作640を含む。該複数の熱信号は、複数の光パルスで照らされたフローアッセイの少なくとも一部である。一実施形態において、段階的に変化するオフセット時間領域間隔における複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程は、制御電気回路から光源へ複数の発光信号を送信する工程を含み、複数の発光信号の各々は、該発光信号に応じて光源から少なくとも一つの光パルスをトリガする効力を有する。一実施形態において、段階的に変化するオフセット時間領域間隔における複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程は、複数の発光信号のうちの各連続する発光信号とそれに対応する捕捉信号の送信(例えば、中継)との間の段階的に変化するオフセット時間領域遅延で、制御電気回路から光熱分光アッセイリーダへ複数の捕捉信号を送信する工程を含む。複数の捕捉信号の各々は、光熱分光アッセイリーダに、該捕捉信号に応じてフローアッセイの少なくとも一部の温度を測定させるか、または、該捕捉信号に応じてフローアッセイの少なくとも一部の熱信号を捕捉させる効力を有する。
一実施形態において、段階的に変化するオフセット時間領域間隔または遅延における複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程は、光熱分光アッセイリーダから制御電気回路へ複数の同期信号を送信する工程を含んでもよい。該複数の熱信号は、複数の光パルスで照らされたフローアッセイの少なくとも一部である。複数の同期信号の各々は、対応する熱信号の捕捉時間を示す。段階的に変化するオフセット時間領域間隔における複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程は、複数の同期信号の各々に応じて、制御電気回路から光源へ1つ以上の発光信号を送信する工程を含んでもよい。複数の発光信号の各々は、(i)対応する同期信号から段階的に変化するオフセット時間領域間隔で送信されてもよく、(ii)光源からの光パルスの出射をトリガする効力を有する。
段階的に変化するオフセット時間領域間隔または遅延における複数の熱信号の捕捉を略同期させるための技術およびシステムは、さらに、図4A〜図5B、図7A、および図7Bに関して本明細書に記載される。
方法600は、複数の光パルスで照らされた(複数の光パルスが照射された)フローアッセイの少なくとも一部の複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する動作650を含む。一実施形態において、複数の光パルスで照らされたフローアッセイの少なくとも一部の複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、一連の捕捉信号の受信に応じており、各捕捉信号は、対応する熱信号を捕捉される効力を有する。一実施形態において、複数の光パルスで照らされたフローアッセイの少なくとも一部の複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、熱信号の捕捉を制御電気回路552に報告する同期信号514を送信することを含む。
一実施形態において、複数の光パルスで照らされたフローアッセイの少なくとも一部の複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、一連の光パルスのうちの各連続するパルスから漸増的により大きくなる(progressively larger)オフセット時間領域間隔または遅延で、一連の熱信号を捕捉することを含む。例えば、オフセット時間領域間隔は、約3ms、5ms、10ms、15ms、20ms、または約30ms単位でなど、複数の光パルスの内の各連続する発光において、少なくとも1ms単位で増加することができる。
一実施形態において、複数の光パルスで照らされたフローアッセイの少なくとも一部の複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、一連の光パルスのうちの各連続するパルスから漸減的により小さくなる(progressively smaller)(例えば、漸減的な(regressively))オフセット時間領域間隔で、一連の熱信号を捕捉する工程を含む。例えば、オフセット時間領域間隔は、約3ms、5ms、10ms、15ms、20ms、または約30ms単位でなど、複数の光パルスの内の各連続する発光において、少なくとも1ms単位で減少することができる。
複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する動作は、本明細書に開示された熱信号を捕捉する工程についての任意の細部を含んでもよい。
方法600は、複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、サンプル内の検体の存在を判定する動作660を含む。例えば、検体の存在を判定する工程は、(i)サンプルの1つ以上の熱信号を検査する工程と、(ii)1つ以上の熱信号からの温度情報を、所定の検出限界(例えば、雑音レベル)と比較して、1つ以上の熱信号からの温度情報が、検出限界を超えているか判定する工程と、を含んでもよい。一実施形態において、ユーザは、(i)本明細書に開示されたように光で照らされたサンプルの一連の時間領域において遅延された熱信号を取得すること、および、(ii)温度変化対時間変化の曲線または温度変化毎時間変化対時間の曲線を構築することによって、サンプル内の検体の存在を判定することができる。続いて、図8Aおよび図8Bに関してより以下でより詳細に説明されるように、ユーザまたはコンピュータ装置は、曲線から理想検出時間または雑音限界を判定することができる。ユーザは、結果の最高感度または精度をもたらすために、理想検出時間でサンプルまたは追加サンプルを検査することができる。例えば、もしも、判定された理想検出時間で試された検査が示す温度、温度変化、または温度変化毎時間変化が所定の検出限界を超えているならば、サンプルは陽性であると確信して注意できる。光吸収標識粒子による光源からの放射の吸収は、熱信号に示されるように、雑音または背景熱であると判定される温度を超える温度を示す。もしも、検査データが雑音限界より下ならば、サンプルは陰性であると確信して注意できる。
一実施形態において、複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、検体の存在を判定する工程は、(i)一連のオフセット時間領域の熱信号に基づいて曲線を構築することと、(ii)サンプル曲線を標準曲線または既知曲線と比較して、その間に陽性結果を示す一致があるかを判定する工程と、を含んでもよい。例えば、(例えば、温度変化対時間または温度変化毎時間変化対時間を示す)曲線の形状は、(i)光吸収標識粒子を内部により多く有する陽性サンプルと、(ii)光吸収標識粒子を内部に有さないか、または背景量有する陰性サンプルと、の間で異なってもよい。
図7Aは、一実施形態に係る、サンプル内の検体の存在を検出するためのシステムからの信号間における段階的に変化する時間領域遅延のグラフ表示である。図7Aおよび図5Aにおけるシステム500aを参照すると、一実施形態において、光源530からの光531の照射を開始するために、発光信号511aが制御電気回路552から光源530へ送信されてもよい。熱信号の捕捉を開始するために、対応する捕捉信号512aが制御電気回路552から光熱分光アッセイリーダ540へ略同時に送信されてもよい。固定の時間領域間隔(例えば、100ms)経過した後、次の発光信号511bが制御電気回路552から送信され、対応する捕捉信号512bが追加の時間領域遅延だけ後に送信される。時間領域遅延は、本明細書に開示されたいずれの時間領域遅延であってもよく、例えば、10msまたはそれ以上である。その結果生じる熱信号は、対応する発光から10ms後、すなわち、最初の熱信号が捕捉されてから110ms後に捕捉される。続いて、3番目の発光信号511cがさらなる固定の時間領域間隔(例えば、さらなる100ms)が経過したのちに送信されてもよい。また、複数の時間領域遅延、例えば20ms(例えば、10ms時間領域遅延の2倍)だけ後に、対応する捕捉信号512cが遅れてもよい。その結果生じる熱信号は、対応する発光から20ms後、すなわち、2番目の熱信号が捕捉されてから110ms後に捕捉される。上述の技術の他の繰り返しが、発光信号511dと捕捉信号512dとの間の30msの時間領域遅延に対して行われてもよい。また、捕捉信号512dは、前回の熱信号捕捉から110msだけ間隔が空く。このように、段階的に変化するオフセット時間領域間隔または遅延は、観測されるオフセットによって示されるように、一連の熱信号において、各発光と、各発光に対応する熱信号との間に観測されうる。
一実施形態(不図示)では、光源530からの光531の照射を開始するために、最初の発光信号511aが制御電気回路552から光源530へ送信されてもよい。熱信号の捕捉を開始するために、対応する捕捉信号512aが制御電気回路552から光熱分光アッセイリーダ540へ略同時に送信されてもよい。固定の時間領域間隔(例えば、250ms)経過した後、次の発光信号511bが制御電気回路552から送信され、そのときから時間領域遅延より少ない固定の時間領域間隔の追加期間だけ間隔を空けて、対応する捕捉信号512bが送信される。時間領域遅延は、本明細書に開示されたいずれの時間領域遅延であってもよく、例えば、25ms以上である。その結果生じる熱信号は、最初の発光信号511aから225ms後、すなわち、2回目の発光信号511bの25ms前に捕捉される。続いて、3番目の発光信号511cがさらなる固定の時間領域間隔(例えば、さらなる250ms)が経過したのちに送信されてもよい。また、対応する捕捉信号512cは、固定の時間領域間隔よりも複数の時間領域遅延、例えば、50ms(例えば、25msの時間領域遅延の2倍)少ない固定の時間領域間隔だけ2回目の発光信号511bよりも間隔を空けてもよい。その結果生じる熱信号は、発光511bの200ms後、すなわち発光信号511cの50ms前に捕捉される。上述の技術の他の繰り返しが、発光信号511cと捕捉信号512dとの間の175msの間隔に対して行われてもよい。捕捉信号間の間隔が225msのままである一方、発光と熱信号の捕捉時間との間の間隔は、反復的に減少する。このように、漸減的なオフセット時間領域間隔または遅延は、一連の熱信号において、各発光と、各発光に対応する熱信号との間に観測されうる。
図7Bは、一実施形態に係る、フローアッセイ内のサンプル内の検体の存在を検出するためのシステムからの信号間における段階的に変化するオフセット時間領域間隔または遅延のグラフ表示である。図7Bおよび図5Bにおけるシステム500bを参照すると、一実施形態において、一連の同期信号からの同期信号514は、制御電気回路552へと送信され、2回目の同期信号414bは、制御電気回路552へ送信されてもよい。これによって、制御電気回路552は、これらの間の固定の時間領域間隔を決定することができる、または、発光信号511aを送信することができる。本開示の目的のために、発光信号511のタームの使用は、文脈に応じて、時間遅延発光信号511’を含んでもよい。同期信号514a〜dのそれぞれは、光熱分光アッセイリーダによる熱信号の捕捉に対応する。決定された固定の時間領域間隔に対応させて、制御電気回路は、発光信号511を光源530へ送信してもよい。この送信は、2回目の同期信号514bの受信と略同時に行われてもよい。その結果、固定の時間領域間隔と同等の1回目に観測されるオフセットが実行される。次の発光信号は、決定された固定の時間領域間隔を用いる制御電気回路552によって予期または決定されるように、次の同期信号から固定の時間領域遅延だけ漸増的または漸減的にオフセットされてもよい。例えば、制御電気回路552は、次の対応する発光信号511bを漸増的または漸減的なオフセット時間領域遅延(例えば10ms)だけオフセットして送信するように構成される。その結果、観測される時間遅延、または、発光信号511bによって開始される発光531とその後の同期信号514cによって示される捕捉された熱信号との間に観測されるオフセットは、約10msになる。同様の技術の追加の繰り返しによって、同期信号511cと次の対応する捕捉信号514dとの間に観測される時間遅延は、約20msとなり、以下同様である。
換言すれば、同期信号(例えば、514a)と対応する発光信号(例えば、511a)との間のオフセット時間領域遅延は、その後の同期信号(例えば、514b)と対応する発光信号(例えば、511b)との間のオフセット時間領域遅延よりも固定の時間領域遅延の次の倍数だけ大きい。一方で、発光信号(例えば、511a〜c)とそれに続く同期信号(例えば、514b〜d)の間に観測されるオフセットは、同じ量だけ増加する。この技術によって、一連の時間遅延熱信号を捕捉することができ、一連の熱信号が、一連の熱信号における発光と当該発光に対応する熱信号との間において、漸増的に増加した(progressively increasing)観測されたオフセットまたは時間遅延を得る。
一実施形態(不図示)において、対応する熱信号が捕捉した一連の同期信号の報告は、110msの間隔で同期信号ユニット546から送信される。一連の同期信号からの同期信号514a〜514dは、各同期信号間において固定の時間領域間隔(例えば、110msの等間隔)で制御電気回路552へ送信されてもよい。同期信号514aに対応して、制御電気回路552は、110msの固定の時間領域間隔と同じ時間領域遅延の後に発光信号511aを光源530へ送信してもよい。直後に続く同期信号514bの受信に対応して、制御電気回路は、固定の時間領域遅延(例えば、10ms)に110msの固定の時間領域間隔(例えば、次に予測される同期信号514cの10ms後)を加えた時間だけ対応する発光信号511bをオフセットするように構成される。直後に続く同期信号514cの受信に対応して、制御電気回路は、固定の時間領域遅延の倍数(例えば、2倍、その結果20ms)に110msの固定の時間領域間隔(例えば、次に予測される同期信号514cの20ms後)を加えた時間だけ対応する発光信号511をオフセットするように構成される。熱信号間における十分なオフセットまたは時間遅延が観測されるまで、上記の処理がさらに繰り返されてもよい。この技術によって、一連の時間遅延された熱信号を補捉することができ、一連の熱信号が、一連の熱信号における発光と当該発光に対応する熱信号との間において、漸減的に減少した(progressively decreasing)観測されたオフセットまたは時間遅延を得る。
一実施形態において、次の発光信号511のそれぞれと対応する捕捉信号512との間における段階的に変化する時間遅延での制御電気回路552から光熱分光アッセイリーダ540へと複数の捕捉信号512を送信する工程は、少なくとも約110msのオフセット時間領域遅延での各捕捉信号412を送信する工程を含んでもよい。
一実施形態では、システム400、500aまたは500bは、本明細書で記述される複数の方法のうちの1以上の方法によって動作する(例えば、図5Aに示される制御電気回路によってタイミング合わせされた、または図5Bに示される光熱分光アッセイリーダによってタイミング合わせされた、漸増的または漸減的なオフセット時間領域遅延を制御する)ように構成されてもよい。本明細書における実施形態のいずれかでは、光熱分光アッセイリーダは、フローアッセイの一部の温度を直接決定してもよいし、または、フローアッセイの一部の一連の熱信号を捕捉してもよい。また、制御システムは、一連の熱信号のそれぞれにおける温度を決定するように実行可能なプログラムを含んでもよい。
本明細書に記載された技術のいずれも、例えば、曲線における点としての時間的にそれぞれ分散した点を用いた、時間に対する時間に対する時間変化毎の温度変化の曲線を有するグラフを作成するために、望ましいだけ、または必要なだけの回数、繰り返して実行されてもよい。例えば、ユーザは、5回またはそれ以上(例えば、10回、20回、または30回)繰り返して使用してもよい。固定の時間領域間隔は、100msまたはそれ以上(例えば、約110msまたはそれ以上、約150ms、約200ms、約250ms、約300ms、約500ms、約1s、または約1分またはそれ以上)であってもよい。本明細書ではより小さい固定の時間領域間隔が検討されているが、本願の目的のために約110msまたはそれ以上の間隔を有する時間領域間隔が特に有効である。時間領域遅延または固定の時間領域遅延は、1ms以上(例えば、約3ms、約5ms、約10ms、約15ms、約25ms、約50ms、約100ms、約1s以上、あるいは、1分以上)であってもよい。
上記の実施形態では後の熱信号間における時間領域間隔が一定(例えば、110ms)であったが、いくつかの実施形態は、一連の熱信号における後の熱信号間において段階的に増加または減少する(progressively increasing or decreasing)時間領域間隔を含んでもよい。例えば、一連の熱信号における熱信号間の時間領域遅延は、一連の熱信号における熱信号間の時間領域遅延は、一連の熱信号における後の各熱信号に対して5msまたはそれ以上だけ漸増的に増加してもよく、例えば、110ms、そして、115ms、続いて120msなどになる。時間領域間隔は、5msまたはそれ以上(例えば、約5msから約1s、約10msから約500ms、約20msから約100ms、約5ms、約10ms、または、約20ms)だけ漸増的にオフセットされてもよい。
本明細書における時間領域間隔、遅延およびオフセットは、いくつかの実施形態では、段階的にオフセットされるものとして記述されていたが、時間領域間隔または時間領域遅延は、発光と後の熱信号の捕捉との間の関係が知られているまたは記録されている限り、ランダムにオフセットされてもよい。例えば、一連のランダムな時間領域オフセット熱信号(例えば、発光と熱信号捕捉との間においてランダムに間隔が空けられたオフセット時間領域遅延を有する熱信号)が指令または捕捉されてもよい。その後、熱信号が、例えばユーザによってまたは本明細書に記載されるシステムの制御システムによって自動的に、各熱信号のオフセット時間領域遅延の順に配置されてもよい。曲線における点としての時間的にそれぞれ分散した点を用いて、時間に対する時間変化毎の温度変化のグラフまたは時間に対する温度変化のグラフが作成される。
図8Aは、任意の量だけ間隔が空いた測定点を用いて作図された比較曲線を有する時間に対する時間変化毎の温度変化の曲線のグラフである。当該グラフは、110ms未満の間隔で行われた測定に基づく、時間変化毎の高フレームレート温度変化の曲線を示している。当該グラフは、約100msの任意のオフセットだけ間隔を空けた時間における、時間変化毎の温度変化の測定に基づいて作成された曲線を示している。当該グラフは、約100msの任意のオフセットだけ間隔を空けた時間における(ただし、時間軸に沿って異なる点である)、時間変化毎の温度変化の測定に基づいて作成された曲線を示している。図示しているように、作成された両方の曲線は、高フレームレートの曲線のピークにおいて、実際の理想検出時間と一致していない。さらに、時間が進むにつれて、全ての曲線は、図3Bに示す高ナノ粒子濃度曲線および低ナノ粒子濃度曲線と同様に、バックグラウンドまたはノイズレベルに収束する。この状態では、正確な検出を行うことができないかもしれない。この理由としては、本明細書に開示される技術を十分な回数繰り返すことによって(繰り返し間における十分に狭い時間領域オフセット示す)、時間(例えば、理想検出時間)に対する時間変化毎の温度変化のピークを示すまたは少なくとも密接に当該ピークを近似するグラフを作成することが可能になる。
図8Bは、時間に対する時間変化毎の温度変化の曲線を作成するために使用されるときの、個別の時間領域遅延した時点のグラフのセットである。図8Bにおける個々のグラフは、ナノ粒子の低濃度および高濃度に対して、時間に対する時間変換毎の温度変化の実際の曲線に配置された、時間変化毎の温度変化の個々の点を表している。各グラフは、9msだけ時間がオフセットされている。図示されるように、9msのオフセットによって、実際の曲線の正確な作成または近似が可能となる。示すように、理想検出時間またはピークは、発光と熱信号捕捉との間の約84msにおいてである。フローアッセイは、この時点において、ノイズまたはバックグラウンドのレベルに対する最も信頼できるピークを生じさせ、ナノ粒子がたとえ低濃度である場合に関して最も大きいピークを与えるためにテストされてもよい。上述の方法でテストすることにより、ノイズまたはバックグラウンドのレベルに対して低濃度(例えば、軽いまたは初期の病気)の検出が可能になる。理想検出時間を決定した後に、このオフセット時間領域遅延を用いて、ユーザがシステムのプログラムを作ることができる、または、システムが自動的にその後のサンプルのテストを行うことができる。これにより、最も繊細でありかつ正確な結果を得ることができる。
一実施形態において、正確な検出が可能ではない場合、ユーザは理想検出時間およびノイズレベルの両方を判定するための十分な反復を行ってもよい。ノイズレベルは、互いに区別できない熱放射のベースラインのナノ粒子の表示レベルについて、低濃度、高濃度、または0濃度を有するLFAの場合のものであってよい(このことは、図3Bおよび図8Aの右側に示されている。このようなノイズ点は、高濃度サンプルおよび低濃度サンプルのそれぞれに応じた時間変化毎の温度変化に対する時間の曲線において、それぞれの変化が集束する位置を調べることで判定されてよい。この点は、検出限界(例:この点の下では、テストデータが陽性の結果を示すと信頼されるべきではない点)を示す)。一部の実施形態において、複数の熱信号に基づいてサンプル内の検体の存在を判定する工程は、思想検出時間において検体試験信号を捕捉する工程と、熱シグネチャ(例:温度特性、例えば、温度、所定の時間における温度変化、または、所定の時間における時間変化毎の温度変化)が決定されたノイズレベルによって示される検出限界を超えているかを判定する工程とを含む。
本明細書に記載された方法およびシステムは、検査ラインに関して本明細書に記載された方法と類似または同一の方法によって、制御ラインにおける熱信号または制御ラインの近傍における熱信号を検査することによって、検査が適切に行われたか否かを判定するために用いられてよい。
システムを実施するうえでソフトウェアとハードウェアとの間に殆ど区別がない領域まで最新技術は発展している、そのことを読者は認識するであろう。一般に、ハードウェアまたはソフトウェアの使用は、費用と効率性とのトレードオフを意味する設計上の選択である(常にそうとも限られず、ハードウェアとソフトウェアとの間の選択が重要になることもある)。読者は、(1)開示されたプロセス、システム、および/または他の技術が様々な手段によって実現されること(例えば、ハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェア)、(2)上記プロセス、上記システム、および/または上記他の技術が用いられる状況に応じて好ましい手段が変化する、ということを認識するであろう。例えば、スピードおよび精度が最重要事項であると実施者が判断した場合、当該実施者は、主に、ハードウェアおよび/またはファームウェア手段を選択する。柔軟性が最重要事項であると実施者が判断した場合、実施者は、主にソフトウェア実施を選択する。または、実施者は、ハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアのいくつかの組み合わせを選択する。このように、開示されたプロセス、システム、および/または他の技術を実現するいくつかの手段が存在する。いずれかの手段が他の手段に比べて本質的に優位であるというわけではなく、使用される手段は、当該手段が用いられる状況、および実施者が考える様々な特定の重要事項(例えば、スピード、柔軟性、または予測可能性)に基づいて選択される。読者は、光学的な実施であれば、通常、光学指向のハードウェア、ソフトウェア、および/またはファームウェアが採用されることを認識するであろう。
ここまで、ブロック図、フローチャート、および/または例示を用いて、装置および/またはプロセスの様々な実施形態を詳細に説明した。そのようなブロック図、フローチャート、および/または例示が1以上の機能および/または動作を含む限りにおいて、ブロック図、フローチャート、および/または例示されたそれぞれの機能および/または動作は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの実質的な組み合わせを広範囲に用いることで、個々におよび/または集合的に実施される。このことを当業者であれば理解するであろう。いくつかの実施形態において、開示された主題のいくつかは、特定用途向けIC(Application Specific Integrated Circuits (ASICs))、Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)、デジタル信号処理(DSPs)、または他の集積フォーマット(integrated formats)を用いて実施される。しかしながら、当業者であれば、開示されたいくつかの実施形態は、全部または一部において、(1)1以上のコンピュータで動作する1以上のコンピュータプログラム(例えば、1以上のコンピュータシステムで動作する1以上のプログラム)として、(2)1以上のプロセッサで動作する1以上のプログラム(例えば、1以上のマイクロプロセッサで動作する1以上のプログラム)として、(3)ファームウェアとして、または(4)上記(1)〜(3)の実質的な組み合わせとして、集積回路において同等に実施できることを認識するであろう。また、当業者であれば、開示に鑑みて、ソフトウェアおよび/またはファームウェアの回路設計および/またはコード作成は当業者の技術範囲内であることを認識するであろう。さらに、読者は、開示された主題のメカニズムが様々な形式でプログラム製品として配布されうることを認識するであろう。また、読者は、開示された、図示した主題の実施態様が、プログラム製品が実際に配布される際に使用される信号保持媒体の種類に拘わらず適用可能であることを認識するであろう。限定されないが、以下は、信号保持媒体の一例である。記録可能な媒体(フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、CD、DVD、デジタルテープ、コンピュータメモリ等)、伝送媒体(デジタルおよび/アナログ通信媒体(例えば、光ファイバーケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク等))。
一般的な意味において、開示されたいくつかの実施形態は、(1)広範囲に亘る電気部品(例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの実質的な組み合わせ)、および(2)機械的な力または機械的な動きに影響を与えうる広範な部品(例えば、剛体、バネ体、ねじり体、水力学、電磁駆動装置、またはそれらの実質的な組み合わせ)、を有するいくつかのタイプの電気機械システムにより、個々におよび/または集合的に実施されうる。結果として、限定されるわけではないが、本明細書に開示された「電気機械システム」は、(1)トランスデューサー(例えば、アクチュエータ、モータ、圧電性結晶)に動作可能に接続された電気回路、(2)少なくとも1つのディスクリート電気回路を備えた電気回路、(3)少なくとも1つの集積回路を備えた電気回路、(4)少なくとも1つの特定用途向けICを備えた電気回路、(5)コンピュータにより構成される一般用途コンピュータ装置を形成する電気回路(例えば、(a)本明細書に開示されたプロセスおよび/または装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムにより構成された一般用途向けコンピュータ、もしくは(b)本明細書に開示されたプロセスおよび/または装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムにより構成されたマイクロプロセッサ)、(6)メモリ装置を形成する電気回路(例えば、ランダムアクセスメモリ)、(7)通信装置(例えば、モデム、通信スイッチ、光学電気装置)を形成する電気回路、および(8)あらゆる非電気的な類似品(例えば、光学的類似品、もしくは他の類似品)、を含む。当業者であれば、電気機械システムは、限定されるわけではないが、広範な消費者向け電子システム、および他のシステム(電動輸送システム、ファクトリー・オートメーション・システム、セキュリティシステム、通信/コンピューティング・システムなど)を含むことを理解するであろう。当業者は、開示された電気機械システムが、明確に記載されない限り、電気駆動および機械駆動の両方を備えたシステムに限定されないことを理解するであろう。
一般的な意味において、広範なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって個々におよび/または集合的に実施される、本明細書に開示された様々な観点は、様々なタイプの「電気回路」により構成されるものと考えられてよい。結果として、限定されるわけではないが、本明細書に開示された「電気回路」は、(1)少なくとも1つのディスクリート電気回路を備えた電気回路、(2)少なくとも1つの集積回路を備えた電気回路、(3)少なくとも1つの特定用途向けICを備えた電気回路、(4)コンピュータにより構成される一般用途コンピュータ装置を形成する電気回路(例えば、(a)本明細書に開示されたプロセスおよび/または装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムにより構成された一般用途向けコンピュータ、もしくは(b)本明細書に開示されたプロセスおよび/または装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムにより構成されたマイクロプロセッサ)、(5)メモリ装置を形成する電気回路(例えば、ランダムアクセスメモリ)、および/または、(6)通信装置(例えば、モデム、通信スイッチ、光学電気装置)を形成する電気回路、を含む。本明細書に記載された主題は、アナログもしくはデジタル形式、またはそれらの組み合わせにより実施されうる。
本明細書で記載される構成要素(例えば、ステップ)、装置、および目的ならびにそれらに伴う説明は、概念を明確にするための例として用いられる。結果として、本明細書で用いられるように、特定の例およびそれに伴う説明は、より一般的な分類を代表するものとして意図されている。一般的に、本明細書で使用される任意の特定の例もまた、その分類の代表として意図されており、本明細書で説明された特定の構成要素(例えば、ステップ)、装置、および目的が含まれていないことが、そのような限定が必要であることを示すものと捉えられるべきではない。
実質的な複数表現および/または単数表現の使用に関して、読者は、文脈および/または用途に適するように、複数から単数、および/または、単数から複数に言い換えることができる。本明細書でなされた単数/複数の様々な読み替えは、明確性のためではない。
本明細書で記載されている主題が、他の異なるコンポーネント内に含まれる異なるコンポーネントを説明することがある。または、本明細書で記載されている主題が、他の異なるコンポーネントに接続する異なるコンポーネントを説明することがある。そのように説明された構造は単に例示のためであり、同様の機能を実現するために実際には他の多くの構造が実行されることが理解される。概念的な意味において、所望の機能が実現されるように、同様の機能を実現するいかなるコンポーネントの構成も有効に“関連する”(associated)。したがって、構造または中間コンポーネントにかかわりなく、所望の機能が実現されるように、特定の機能を実現するために組み合わされる2つのコンポーネントは、互いに“関連する”(associated with)ものと見なされる。同様に、そのようにして関連する任意の2つのコンポーネントもまた、所望の機能を実現するために互いに“動作可能に連結された”(operably connected)、または“動作可能に接続された”(operably coupled)とみなされる。そのようにして関連することが可能な任意の2つのコンポーネントもまた、所望の機能を実現するために互いに“動作可能に接続された”と見なされる。動作可能な、接続可能な特定の例は、限定されるわけではないが、物理的に相互作用可能なコンポーネント、無線/有線により相互作用可能なコンポーネント、論理的に相互作用するコンポーネント、および/または論理的に相互作用可能なコンポーネントを含む。
いくつかの例において、1以上のコンポーネントは、本書では「構成される」(configured to)と言及される。読者は、記載されない限り、「構成される」が、一般に、アクティブ状態のコンポーネント、非アクティブ状態のコンポーネント、および/または、待機状態のコンポーネントを含むことを理解するであろう。
開示された本主題に関する特定の観点が説明されたが、開示された示唆に基づいて、開示された主題および拡張された観点から逸脱することなく当業者であれば変更、改良を加えることが可能であり、それゆえ、当該変更および改良が、添付された特許請求の範囲に含まれ、開示された主題の範囲および趣旨に含まれる。このことを当業者であれば理解するであろう。さらに、発明は、添付された特許請求の範囲により規定されることが理解される。一般に、本明細書で使用された用語、特に特許請求の範囲で使用された用語(例えば、特許請求の範囲における主文)は、一般に“オープン”タームを意図されている(例えば、“含む(備える)(including)”は、“含む(備える)が限定されるわけではない”と解釈される。“有する(having)”は、“少なくとも有する”と解釈される。“含む(include)”は、“含むが限定されるわけではない”等)。さらに、特許請求の範囲において特定の数字が意図される場合には、その記載は、特許請求の範囲において明確に示される。そして、そのような記載が存在しない場合には、そのような意図は存在しない。例えば、理解の一助として、特許請求の範囲は、特許請求の範囲の記載を表すために、前置きの表現“少なくとも1つ”、および“1以上の”を使用する。しかしながら、そのような表現を使用したとしても、不定冠詞“a”(ある)または“an”(ある)を用いたクレーム記載の導入によって、そのようなクレーム導入句を含む任意の特定のクレームも、そのような導入句を1つのみ有する発明に限定されることが暗示されるように解釈されるべきではない。このことは、同じクレームが、“1以上の”または“少なくとも1つの”および不定冠詞(例えば、“a”または“an”(例えば、“a”および/または“an”は、通常は、“少なくとも1つの”または“1以上の”と意味するように解釈されるべきである))といった導入句を含んでいたとしても妥当する。クレーム記載のために使用される定冠詞についても同様である。加えて、特定の数字がクレームに記載されたとしても、そのような記載は、通常、少なくともその記載された数字を意味するものと理解されるべきである(例えば、他の修飾語句が用いられることなく“2つの記載”とのみ記載されていた場合、少なくとも2つの記載、または2以上の記載、を意味する)。さらに、“A、B、およびCのうち少なくとも1つ”に類する従来表現が使用される場合、通常、その解釈は、従来の表現の範疇を意図されている(例えば、“A、B、およびCのうち少なくとも1つを有するシステム”は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBを共に、AおよびCを共に、BおよびCを共に、および/または、A、B、およびCを共に有するシステムに限定されるわけではない)。“A、B、またはCのうち少なくとも1つ”に類する従来表現が使用される場合、通常、その解釈は、従来の表現の範疇を意図されている(例えば、“A、B、またはCのうち少なくとも1つを有するシステム”は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBを共に、AおよびCを共に、BおよびCを共に、および/または、A、B、およびCを共に有するシステムに限定されるわけではない)。2以上の代替的タームを有する任意の離接語および/または離接表現は、実質的に、それらが明細書、特許請求の範囲、または図面中に存在するかどうかにかかわらず、それらのタームのうちの一つ、それらのタームのどちらか、または両方のタームを含む可能性があると解釈される。例えば、“AまたはB”との表現は“A”、“B”、または“AおよびB”を含む可能性を有すると理解される。
添付された特許請求の範囲に関して、そこに記載された動作は、通常、任意の順序でも実行される。そのような交代順序には、記載されない限り、重複、交互、遮断、並び替え、漸増(incremental)、予備(準備)、補足、同時、逆転、または他の可変順序が含まれる。文脈に関して、“応じて”、“関して”、または他の過去時制の形容詞は、記載されない限り、通常、そのような変形例を排除することを意図されていない。
本明細書に開示されている主題の態様は、以下の番号付された項目に示されている。
1.光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイに配されたサンプル内における検体の存在を検出するためのシステムであって、
上記フローアッセイの少なくとも一部および当該フローアッセイの内部の上記光吸収標識粒子を照らすように配置および構成された光源と、
上記光吸収標識粒子を含む上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成された光熱分光アッセイリーダと、
上記光源および上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された制御電気回路を含む制御システムと、を備えており、上制御記電気回路は、段階的に変化する(progressively)オフセット時間間隔において、上記光源および上記光熱分光アッセイリーダの動作を同期させるように構成されているシステム。
2.態様1に記載のシステムであって、
上記レーザ光源、上記赤外カメラ、およびキャリッジを支持する支持構造をさらに含んでおり、
上記キャリッジは、
(i)上記フローアッセイの一部において上記光吸収標識粒子を照らすことを可能とするために、かつ、
(ii)上記フローアッセイの上記一部において上記複数の熱信号を捕捉できるように、上記フローアッセイの上記一部が上記光熱分光アッセイリーダの視野内に存在することを可能とするために、
上記フローアッセイを作業位置に保持できるように構成されているシステム。
3.態様2に記載のシステムであって、
上記キャリッジは、一連のフローアッセイを上記作業位置に繰り返し保持できるように構成されているシステム。
4.態様1に記載のシステムであって、
上記光吸収標識粒子は、金ナノ粒子を含んでいるシステム。
5.態様1に記載のシステムであって、
上記光源は、レーザを含んでいるシステム。
6.態様5に記載のシステムであって、
上記レーザは、複数の光パルスを出射するように構成されているシステム。
7.態様5に記載のシステムであって、
上記レーザは、緑色光スペクトルにおける平均波長を有する光を出射するように構成されているシステム。
8.態様5に記載のシステムであって、
上記レーザは、赤色光スペクトルにおける平均波長を有する光を出射するように構成されているシステム。
9.態様1に記載のシステムであって、
上記光熱分光アッセイリーダは、赤外カメラを含んでいるシステム。
10.態様1に記載のシステムであって、
上記制御電気回路は、上記光源に複数の発光信号を送信し、かつ、上記光熱分光アッセイリーダに複数の捕捉信号を送信するように構成されており、
上記光源は、上記制御電気回路から上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、複数の光パルスを発するように構成されており、
上記光熱分光アッセイリーダは、上記制御電気回路から上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記フローアッセイの上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉するように構成されているシステム。
11.態様10に記載のシステムであって、
上記光源は、自身に動作可能に接続された発光トリガを含んでおり、
上記発光トリガは、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から複数の光パルスのうちの1つ以上を出射させるように構成されており、
上記光熱分光アッセイリーダは、自身に動作可能に接続された捕捉トリガを含んでおり、
上記捕捉トリガは、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光熱分光アッセイリーダに上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉させるように構成されていることを特徴とするシステム。
12.態様10に記載のシステムであって、
上制御記電気回路は、時間領域において、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上の送信を、上記複数の発光信号のそれぞれに対して、より短くなる時間間隔だけ漸減的にオフセットするシステム。
13.態様10に記載のシステムであって、
上制御記電気回路は、時間領域において、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上の送信を、上記複数の発光信号のそれぞれに対して、より長くなる時間間隔だけ漸増的にオフセットするシステム。
14.態様1に記載のシステムであって、
上記制御システムは、
上記光源に動作可能に接続された発光トリガと、
上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された捕捉トリガと、を含んでおり、
上記発光トリガは、上記制御電気回路から複数の発光信号を受信したことに伴い、上記光源から複数の光パルスを出射させるように構成されており、
上記捕捉トリガは、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光熱分光アッセイリーダに複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉させるように構成されており、
上制御記電気回路は、(i)上記発光トリガに複数の発光信号を送信し、かつ、(ii)上記捕捉トリガに複数の捕捉信号を送信するように構成されており、
上記複数の発光信号のそれぞれは、上記光源から複数の光パルスのうちの1つ以上の出射を引き起こす効力を有しており、
上記複数の捕捉信号のそれぞれは、上記光熱分光アッセイリーダに上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉させる効力を有しており、
上制御記電気回路は、時間遅延ゲートを含んでおり、
上記時間遅延ゲートは、逐次的に時間遅延された上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するために、漸増的により長くなるオフセット時間領域間隔において、上記複数の発光信号のそれぞれに対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上の送信をオフセットするように構成されているシステム。
15.態様14に記載のシステムであって、
上制御記電気回路は、信号リレーを含んでおり、
上記信号リレーは、(i)上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上、および、(ii)上記複数の発光信号のうちの1つ以上を、送信するように構成されているシステム。
16.態様14に記載のシステムであって、
上制御記電気回路は、
上記捕捉トリガ、上記光熱分光アッセイリーダ、上記発光トリガ、または上記光源のうちの1つ以上と無線接続されているシステム。
17.態様14に記載のシステムであって、
上制御記電気回路は、
上記捕捉トリガ、上記光熱分光アッセイリーダ、上記発光トリガ、または上記光源のうちの1つ以上と有線接続されているシステム。
18.態様14に記載のシステムであって、
上記制御システムは、上記制御電気回路に動作可能に接続されたメモリを含んでおり、
上記光熱分光アッセイリーダは、上記メモリ内への格納のために、当該メモリに上記複数の熱信号のそれぞれを送信するように構成されているシステム。
19.態様18に記載のシステムであって、
上記制御システムに動作可能に接続されたユーザインターフェースをさらに含んでおり、
上記ユーザインターフェースは、
(i)上記複数の熱信号をユーザに対して表示する、(ii)ユーザ命令の入力を可能にする、(iii)動作プログラムの入力を可能にする、または、(iv)熱信号データを出力するように構成されているシステム。
20.態様19に記載のシステムであって、
上記ユーザインターフェースは、パーソナルコンピュータ装置を含んでいるシステム。
21.態様14に記載のシステムであって、
上記光熱分光アッセイリーダは、検出制御電気回路を含んでおり、
上記検出制御電気回路は、上記複数の熱信号のそれぞれを上記制御システムに中継するように構成されているシステム。
22.態様21に記載のシステムであって、
上記検出制御電気回路は、上記メモリ内への格納のために、当該メモリに上記複数の熱信号のそれぞれを送信するように構成されており、
上記メモリは、上記制御電気回路に動作可能に接続されているシステム。
23.態様21に記載のシステムであって、
上記光源は、光源制御電気回路を含んでおり、
上記光源制御電気回路は、上記複数の発光信号のうちの1つを受信したことに伴い、上記光源から発せられる光の、(i)輝度、(ii)継続時間、(iii)幅、または、(iv)平均的な色スペクトル、のうちの1つ以上を調整および制御するように構成されているシステム。
24.態様1に記載のシステムであって、
上記制御システムは、上記光熱分光アッセイリーダおよび上記制御電気回路に動作可能に接続された検出制御電気回路を含んでおり、
上記検出制御電気回路は、複数の同期信号を生成するように構成されており、
上記複数の同期信号のそれぞれは、上記複数の熱信号のうちの1つ以上が捕捉された時刻を示し、
上記制御電気回路は、上記複数の同期信号のそれぞれを受信したことに伴い、上記光源に複数の発光信号を送信するように構成されており、
上記光源は、上記制御電気回路から上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、複数の光パルスを発するように構成されているシステム。
25.態様24に記載のシステムであって、
上制御記電気回路は、時間領域において、上記複数の発光信号のうちの1つの送信を、上記複数の同期信号のうちの連続的な同期信号のそれぞれに対して、より短くなる時間間隔だけ漸減的にオフセットするシステム。
26.態様24に記載のシステムであって、
上制御記電気回路は、時間領域において、上記複数の発光信号のうちの1つの送信を、上記複数の同期信号のうちの連続的な同期信号のそれぞれに対して、より長くなる時間間隔だけ漸増的にオフセットするシステム。
27.態様24に記載のシステムであって、
上記検出制御電気回路は、同期信号ユニットを含んでおり、
上記同期信号ユニットは、上記複数の同期信号のそれぞれを上記制御電気回路に送信するように構成されており、
上記制御電気回路は、信号リレーを含んでおり、
上記信号リレーは、(i)上記複数の同期信号のそれぞれを受信し、かつ、(ii)当該同期信号に応じて、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を上記光源に送信するように構成されており、
上記光源は、自身に動作可能に接続された発光トリガを含んでおり、
上記発光トリガは、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から複数の光パルスを出射させるように構成されているシステム。
28.態様27に記載のシステムであって、
上記制御システムは、(i)上記光源の上記発光トリガ、および、(ii)上記制御電気回路に、動作可能に接続された光源制御電気回路を含んでおり、
上記光源制御電気回路は、上記発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から発せられる光の、(i)輝度、(ii)継続時間、(iii)幅、または、(iv)平均的な色スペクトル、のうちの1つ以上を調整および制御するように構成されているシステム。
29.態様27に記載のシステムであって、
上記光熱分光アッセイリーダは、反復する時間領域間隔において、一連の熱信号を捕捉するように構成されており、
上記同期信号ユニットは、上記一連の熱信号のうちのそれぞれの熱信号に対応する上記反復する時間領域間隔において、同期信号を上記制御電気回路に送信するように構成されており、
上記制御電気回路は、上記信号リレーに動作可能に接続された時間遅延ゲートを含んでおり、
上記時間遅延ゲートは、上記フローアッセイの一連の熱信号の間で段階的に変化するオフセット時間領域遅延を有する、当該フローアッセイの一連の熱信号を捕捉するために、段階的に変化するオフセット時間領域間隔において、上記一連の同期信号のうちの連続的な同期信号のそれぞれに対応する発光信号のそれぞれの送信をオフセットするように構成されているシステム。
30.態様29に記載のシステムであって、
上記段階的に変化するオフセット時間領域間隔は、漸増的により長くなる(progressively larger)時間領域間隔であるシステム。
31.態様29に記載のシステムであって、
上記検出制御電気回路は、上記複数の熱信号のそれぞれの間における、上記反復する記時間領域間隔を制御するように構成されているシステム。
32.態様31に記載のシステムであって、
上記検出制御電気回路は、上記同期信号ユニットを内部に含んでいるシステム。
33.態様29に記載のシステムであって、
上記制御システムは、上記制御電気回路に動作可能に接続されたメモリを含んでおり、
上記メモリは、(i)1つ以上のタイミングプログラム、および、(ii)1つ以上の上記複数の熱信号を、内部に格納するように構成されているシステム。
34.態様33に記載のシステムであって、
上記検出制御電気回路は、上記複数の熱信号のそれぞれを、上記メモリに送信するように構成されているシステム。
35.態様29に記載のシステムであって、
上記制御システムに動作可能に接続されたユーザインターフェースをさらに含んでおり、
上記ユーザインターフェースは、
(i)上記複数の熱信号のうちの1つ以上をユーザに対して表示する、(ii)ユーザ命令の入力を可能にする、(iii)タイミングプログラムの入力を可能にする、または、(iv)熱信号データを出力するように構成されているシステム。
36.態様35に記載のシステムであって、
上記ユーザインターフェースは、パーソナルコンピュータ装置を含んでいるシステム。
37.サンプル内における検体の存在を検出する方法であって、
複数の光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイを、検出装置のキャリッジに設ける工程と、
(i)光源と、(ii)上記複数の光吸収標識粒子を内部に含む上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成された光熱分光アッセイリーダと、を含む上記検出装置の動作を開始させる工程と、
上記フローアッセイの少なくとも一部に、上記光源から発せられた複数の光パルスを出射する工程と、
段階的に変化するオフセット時間領域間隔において、上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの少なくとも一部における複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程と、
上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの上記少なくとも一部における上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程と、
上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、上記サンプル内における上記検体の存在を判定する工程と、を含んでいることを特徴とする方法。
38.態様37に記載の方法であって、
上記複数の光パルスは、一連の光パルスを含んでおり、
上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、漸減的により短くなる(progressively smaller)オフセット時間領域間隔において、一連の熱信号を捕捉する工程を含んでいる方法。
39.態様38に記載の方法であって、
上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、20ミリ秒以下だけ上記オフセット時間領域間隔を減少させる工程をさらに含んでいる方法。
40.態様39に記載の方法であって、
上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、10ミリ秒以上だけ上記オフセット時間領域間隔を減少させる工程をさらに含んでいる方法。
41.態様37に記載の方法であって、
上記複数の光パルスは、一連の光パルスを含んでおり、
上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、漸増的により長くなるオフセット時間領域間隔において、一連の熱信号のうちの熱信号のそれぞれを捕捉する工程を含んでいる方法。
42.態様41に記載の方法であって、
上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、3ミリ秒以上だけ上記オフセット時間領域間隔を増加させる工程をさらに含んでいる方法。
43.態様42に記載の方法であって、
上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、10ミリ秒以上だけ上記オフセット時間領域間隔を増加させる工程をさらに含んでいる方法。
44.態様37に記載の方法であって、
上記複数の熱信号のそれぞれにおいて上記フローアッセイの上記少なくとも一部の温度を判定する工程と、
上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、時間変化毎の温度変化に対する捕捉時間のグラフを作成する工程と、
上記グラフから、時間変化毎の温度変化の最大値に対応する捕捉時間を特定することによって、理想検出時間を判定する工程と、をさらに含んでいる方法。
45.態様44に記載の方法であって、
上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、上記サンプル内における上記検体の存在を判定する工程は、
上記理想検出時間において、上記光熱分光アッセイリーダによって検体試験信号を捕捉する工程と、
上記検体試験信号における熱シグネチャが検出限界を超えているか否かを判定する工程と、を含んでいる方法。
46.態様37に記載の方法であって、
上記検出装置は、上記光源および上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された制御電気回路をさらに含んでおり、
段階的に変化するオフセット時間間隔において、上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの上記少なくとも一部における上記複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程は、
上記制御電気回路から上記光源に、複数の発光信号を送信する工程と、
(i)上記複数の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)当該発光信号のそれぞれに対応する捕捉信号と、の間の段階的に変化するオフセット時間領域遅延において、上記制御電気回路から上記光熱分光アッセイリーダに、複数の捕捉信号を送信する工程と、を含んでおり、
上記複数の発光信号のそれぞれは、当該発光信号に反応する上記光源から少なくとも1つのパルスの出射を引き起こす効力を有しており、
上記複数の捕捉信号のそれぞれは、当該捕捉信号に反応する上記光熱分光アッセイリーダに、上記フローアッセイの一部分の熱信号を捕捉させる効力を有している方法。
47.態様46に記載の方法であって、
上記光源は、発光トリガを有する発光制御電気回路を含んでおり、
上記発光トリガは、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から複数の光パルスのうちの1つ以上を出射させるように構成されており、
上記光熱分光アッセイリーダは、捕捉トリガを有する検出制御電気回路を含んでおり、
上記捕捉トリガは、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光熱分光アッセイリーダに上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉させるように構成されており、
上記方法は、
上記発光トリガによって、上記複数の発光信号のそれぞれを受信する工程と、
上記捕捉トリガによって、上記複数の捕捉信号のそれぞれを受信する工程と、をさらに含んでいる方法。
48.態様47に記載の方法であって、
上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの少なくとも一部における上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、
一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、漸増的により長くなるオフセット時間領域間隔において、一連の熱信号のうちのそれぞれの熱信号を捕捉する工程を含んでいる方法。
49.態様47に記載の方法であって、
(i)上記複数の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の段階的に変化するオフセット時間領域遅延において、上記制御電気回路から上記光熱分光アッセイリーダに、複数の捕捉信号を送信する工程は、
少なくとも約110ミリ秒のオフセット時間領域間隔において、上記複数の捕捉信号のうちのそれぞれの捕捉信号を送信する工程を含んでいる方法。
50.態様47に記載の方法であって、
(i)連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、3ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいる方法。
51.態様47に記載の方法であって、
(i)連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、10ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいる方法。
52.態様47に記載の方法であって、
(i)連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、5ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいる方法。
53.態様37に記載の方法であって、
上記検出装置は、上記光源および上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された制御電気回路を有する制御システムを含んでおり、
段階的に変化するオフセット時間間隔において、上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの上記少なくとも一部における上記複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程は、
上記光熱分光アッセイリーダから上記制御電気回路に、複数の同期信号を送信する工程と、
上記複数の同期信号のそれぞれに応じて、上記制御電気回路から上記光源に、1つ以上の発光信号を送信する工程と、を含んでおり、
上記複数の同期信号のそれぞれは、対応する熱信号の捕捉時間を示しており、
上記複数の発光信号のそれぞれは、(i)対応する同期信号に対して段階的に変化するオフセット時間領域間隔において送信され、かつ、(ii)上記光源からの光パルスの出射を引き起こす効力を有している方法。
54.態様53に記載の方法であって、
上記複数の同期信号のそれぞれは、少なくとも約110ミリ秒の時間領域間隔によって、ほぼ等間隔に離間されている方法。
55.態様53に記載の方法であって、
上記制御電気回路は、時間遅延ゲートを含んでおり、
上記時間遅延ゲートは、逐次的に時間遅延された上記フローアッセイの熱信号を捕捉するために、漸増的により長くなるオフセット時間領域間隔において、上記複数の同期信号のそれぞれに対応する発光信号のうちの1つ以上のそれぞれの送信をオフセットするように構成されている方法。
56.態様53に記載の方法であって、
(i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、3ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいる方法。
57.態様53に記載の方法であって、
(i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つの捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、10ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいる方法。
58.態様53に記載の方法であって、
(i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つの捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、5ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいる方法。
59.態様53に記載の方法であって、
上記制御電気回路は、時間遅延ゲートを含んでおり、
上記時間遅延ゲートは、逐次的に時間遅延された上記フローアッセイの熱信号を捕捉するために、漸減的により短くなるオフセット時間間隔において、上記複数の同期信号のそれぞれに対応する発光信号のうちの1つ以上のそれぞれの送信をオフセットするように構成されている方法。
60.態様53に記載の方法であって、
(i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、3ミリ秒以上だけ減少させる工程をさらに含んでいる方法。
61.態様53に記載の方法であって、
(i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つの捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、10ミリ秒以上だけ減少させる工程をさらに含んでいる方法。
62.態様53に記載の方法であって、
(i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つの捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、5ミリ秒以上だけ減少させる工程をさらに含んでいる方法。
63.態様53に記載の方法であって、
上記複数の熱信号のそれぞれにおいて上記フローアッセイの上記少なくとも一部の温度を判定する工程と、
上記複数の熱信号に基づいて、時間変化毎の温度変化に対する捕捉時間のグラフを作成する工程と、
上記グラフから、時間変化毎の温度変化の最大値に対応する捕捉時間を特定することによって、理想検出時間を判定する工程と、をさらに含んでいる方法。
64.態様63に記載の方法であって、
上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、上記サンプル内における上記検体の存在を判定する工程は、
上記理想検出時間において、上記光熱分光アッセイリーダによって検体試験信号を捕捉する工程と、
上記検体試験信号における熱シグネチャが検出限界を超えているか否かを判定する工程と、を含んでいる方法。
65.態様53に記載の方法であって、
上記制御システムは、
上記制御電気回路および上記光源に動作可能に接続された光源制御電気回路と、
上記制御電気回路に動作可能に接続された同期信号ユニットと、
上記制御電気回路および上記同期信号ユニットに動作可能に接続された信号リレーと、を含んでおり、
上記光源制御電気回路は、発光トリガを有しており、
上記発光トリガは、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から上記複数の光パルスのうちの1つ以上を出射させるように構成されており、
上記同期信号ユニットは、上記制御電気回路に複数の同期信号を送信するように構成されており、
上記方法は、
上記信号リレーによって、上記複数の同期信号のそれぞれを受信し、かつ、当該同期信号に応じて、上記光源に上記複数の発光信号のうちの1つ以上を送信する工程と、
上記発光トリガによって、上記複数の発光信号のそれぞれを受信する工程と、を含んでいる方法。
66.光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイに配されたサンプル内における検体の存在を検出するためのシステムであって、
レーザ光を出射するように構成されたレーザ光源と、
上記光吸収標識粒子を含む上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成された赤外カメラと、
上記レーザ光源および上記赤外カメラに動作可能に接続された制御電気回路を含む制御システムと、を備えており、
上記制御システムは、
上記制御電気回路および上記赤外カメラに動作可能に接続された検出制御電気回路と、
上記制御電気回路および上記レーザ光源に動作可能に接続された光源制御電気回路と、
上記制御電気回路、上記レーザ光源、および上記検出制御電気回路に動作可能に接続された信号リレーと、
メモリと、
上記レーザ光源、上記赤外カメラ、およびキャリッジを支持する支持構造と、を含んでおり、
上記信号リレーは、上記制御電気回路に複数の発光信号を送信するように構成されており、
上記複数の発光信号のそれぞれは、上記レーザ光源にレーザ光のパルスを出射させる効
力を有しており、
上記信号リレーは、上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するために、段階的に変化するオフセット時間領域間隔において、上記レーザ光源から出射された上記レーザ光のパルスのうちの連続的なパルスのそれぞれに応じて、上記赤外カメラに複数の捕捉信号を送信するように構成されており、
上記メモリは、上記複数の熱信号のうちの1つ以上を内部に格納するようにさらに構成されており、
上記キャリッジは、上記フローアッセイを作業位置に保持するように構成されており、
上記作業位置は、上記レーザ光源から上記フローアッセイに照射されたレーザ光が、上記赤外カメラの視野内に存在することが可能な位置であるシステム。
67.態様66に記載のシステムであって、
上記キャリッジは、
(i)上記光吸収標識粒子を照らすことを可能とするために、かつ、
(ii)上記赤外カメラに、上記光吸収標識粒子を内部に含む1つ以上のフローアッセイの上記複数の熱信号を捕捉させることを可能とするために、
上記1つ以上のフローアッセイを上記作業位置に繰り返し保持できるように構成されているシステム。
68.態様66に記載のシステムであって、
上記制御電気回路は、時間遅延ゲートを含んでおり、
上記時間遅延ゲートは、段階的に変化するオフセット時間領域間隔だけ、上記赤外カメラへの上記捕捉信号の送信を段階的にオフセットするように構成されているシステム。
69.態様66に記載のシステムであって、
上記制御システムは、ユーザインターフェースを含んでおり、
上記ユーザインターフェースを介して、上記時間遅延の間隔が選択されるシステム。
70.態様66に記載のシステムであって、
上記制御システムは、ユーザインターフェースを含んでおり、
上記ユーザインターフェースを介して、サンプルのタイプが選択され、
上記制御電気回路は、選択された上記サンプルのタイプに基づいて、1つ以上のオフセット時間領域間隔を判定するように構成されているシステム。
71.態様70に記載のシステムであって、
上記メモリは、自身に格納された1つ以上のタイミングプログラムを含んでおり、
上記制御電気回路は、比較分析回路を含んでおり、
上記比較分析回路は、(i)選択された上記サンプルのタイプを、上記メモリ内の上記1つ以上のタイミングプログラムに関連付け、かつ、(ii)選択された上記サンプルのタイプに応じて、関連付けされた上記1つ以上のタイミングプログラムを実行するように構成されているシステム。
本明細書において様々な態様および実施形態が開示されているが、本明細書に開示されている様々な態様および実施形態は、例示を目的としたものであり、限定を意図したものではない。これらの真の範囲および精神は、以下の特許請求の範囲によって示されている。
一実施形態に係る使用中のラテラルフローアッセイであって、本明細書に開示された光熱分光システムの実施形態のいずれによっても読み取り可能なラテラルフローアッセイを示す等角投影図である。 一実施形態に係る使用中のラテラルフローアッセイであって、本明細書に開示された光熱分光システムの実施形態のいずれによっても読み取り可能なラテラルフローアッセイを示す等角投影図である。 一実施形態に係る使用中のラテラルフローアッセイであって、本明細書に開示された光熱分光システムの実施形態のいずれによっても読み取り可能なラテラルフローアッセイを示す等角投影図である。 光吸収標識粒子に結合した検体が存在する場合におけるLFAの光熱応答を示す概略図である。 光吸収標識粒子に結合した検体が存在しない場合におけるLFAの光熱応答を示す概略図である。 金ナノ粒子濃度が異なるサンプルについて、時間に対する温度変化を示すグラフである。 金ナノ粒子濃度が異なるサンプルについて、時間に対する単位時間変化当たりの温度変化を示すグラフである。 一実施形態に係るシステムであって、LFAにおける検体の存在を検出するためのシステムを示す等角投影図である。 図4Aのシステムを示す側面図である。 一実施形態に係る図4Aのシステムであって、カバーを含むシステムを示す等角投影図である。 一実施形態に係る図4Aのシステムであって、使用中のシステムの一部を示す等角投影図である。 一実施形態に係る図4Aおよび図4Dのシステムであって、使用中のシステムの一部を示す等角投影図である。 一実施形態に係るシステムであって、ラテラルフローアッセイにおける検体物の存在を検出するためのシステムを示す概略図である。 一実施形態に係るシステムであって、ラテラルフローアッセイにおける検体の存在を検出するためのシステムを示す概略図である。 一実施形態に係る方法であって、サンプル内の検体の存在を検出する方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係るシステムであって、サンプル内の検体の存在を検出するためのシステムからの信号間における段階的に変化する時間領域遅延を示すグラフである。 一実施形態に係るシステムであって、サンプル内の検体の存在を検出するためのシステムからの信号間における段階的に変化する時間領域遅延を示すグラフである。 時間に対する単位時間変化当たりの温度変化の曲線と、任意量だけ離れた測定点によって構成される比較曲線とを示すグラフである。 時間領域の別々の遅延時点を示す複数のグラフのセットであって、時間に対する単位時間変化当たりの温度変化の曲線を構築するために使用されるセットである。

Claims (63)

  1. 光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイに配されたサンプル内における検体の存在を検出するためのシステムであって、
    上記フローアッセイの少なくとも一部および当該フローアッセイの内部の上記光吸収標識粒子を照らすように配置および構成された光源と、
    上記光吸収標識粒子を含む上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成された光熱分光アッセイリーダと、
    上記光源および上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された制御電気回路を含む制御システムと、を備えており、
    上制御記電気回路は、段階的に変化するオフセット時間間隔において、上記光源および上記光熱分光アッセイリーダの動作を同期させるように構成されていることを特徴とするシステム。
  2. 上記光吸収標識粒子は、金ナノ粒子を含んでいることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  3. 上記光源は、複数の光パルスを出射するように構成されたレーザを含んでいることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  4. 上記レーザは、緑色光スペクトルにおける平均波長を有する光を出射するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
  5. 上記レーザは、赤色光スペクトルにおける平均波長を有する光を出射するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載のシステム。
  6. 上記光熱分光アッセイリーダは、赤外カメラを含んでいることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  7. 上記制御電気回路は、上記光源に複数の発光信号を送信し、かつ、上記光熱分光アッセイリーダに複数の捕捉信号を送信するように構成されており、
    上記光源は、上記制御電気回路から上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、複数の光パルスを発するように構成されており、
    上記光熱分光アッセイリーダは、上記制御電気回路から上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記フローアッセイの上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  8. 上記光源は、自身に動作可能に接続された発光トリガを含んでおり、
    上記発光トリガは、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から複数の光パルスのうちの1つ以上を出射させるように構成されており、
    上記光熱分光アッセイリーダは、自身に動作可能に接続された捕捉トリガを含んでおり、
    上記捕捉トリガは、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光熱分光アッセイリーダに上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉させるように構成されていることを特徴とする請求項7に記載のシステム。
  9. 上制御記電気回路は、時間領域において、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上の送信を、上記複数の発光信号のそれぞれに対して、より短くなる時間間隔だけ漸減的にオフセットすることを特徴とする請求項7に記載のシステム。
  10. 上制御記電気回路は、時間領域において、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上の送信を、上記複数の発光信号のそれぞれに対して、より長くなる時間間隔だけ漸増的にオフセットすることを特徴とする請求項7に記載のシステム。
  11. 上記制御システムは、
    上記光源に動作可能に接続された発光トリガと、
    上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された捕捉トリガと、を含んでおり、
    上記発光トリガは、上記制御電気回路から複数の発光信号を受信したことに伴い、上記光源から複数の光パルスを出射させるように構成されており、
    上記捕捉トリガは、複数の捕捉信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光熱分光アッセイリーダに複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉させるように構成されており、
    上制御記電気回路は、(i)上記発光トリガに複数の発光信号を送信し、かつ、(ii)上記捕捉トリガに複数の捕捉信号を送信するように構成されており、
    上記複数の発光信号のそれぞれは、上記光源から複数の光パルスのうちの1つ以上の出射を引き起こす効力を有しており、
    上記複数の捕捉信号のそれぞれは、上記光熱分光アッセイリーダに上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉させる効力を有しており、
    上制御記電気回路は、時間遅延ゲートを含んでおり、
    上記時間遅延ゲートは、逐次的に時間遅延された上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するために、漸増的により長くなるオフセット時間領域間隔において、上記複数の発光信号のそれぞれに対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上の送信をオフセットするように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  12. 上制御記電気回路は、信号リレーを含んでおり、
    上記信号リレーは、(i)上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上、および、(ii)上記複数の発光信号のうちの1つ以上を、送信するように構成されていることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
  13. 上制御記電気回路は、
    上記捕捉トリガ、上記光熱分光アッセイリーダ、上記発光トリガ、または上記光源のうちの1つ以上と無線接続されていることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
  14. 上制御記電気回路は、
    上記捕捉トリガ、上記光熱分光アッセイリーダ、上記発光トリガ、または上記光源のうちの1つ以上と有線接続されていることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
  15. 上記制御システムは、上記制御電気回路に動作可能に接続されたメモリを含んでおり、
    上記光熱分光アッセイリーダは、上記メモリ内への格納のために、当該メモリに上記複数の熱信号のそれぞれを送信するように構成されていることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
  16. 上記制御システムに動作可能に接続されたユーザインターフェースをさらに含んでおり、
    上記ユーザインターフェースは、
    (i)上記複数の熱信号をユーザに対して表示する、(ii)ユーザ命令の入力を可能にする、(iii)動作プログラムの入力を可能にする、または、(iv)熱信号データを出力するように構成されていることを特徴とする請求項15に記載のシステム。
  17. 上記光熱分光アッセイリーダは、検出制御電気回路を含んでおり、
    上記検出制御電気回路は、上記複数の熱信号のそれぞれを上記制御システムに中継するように構成されていることを特徴とする請求項11に記載のシステム。
  18. 上記光源は、光源制御電気回路を含んでおり、
    上記光源制御電気回路は、上記複数の発光信号のうちの1つを受信したことに伴い、上記光源から発せられる光の、(i)輝度、(ii)継続時間、(iii)幅、または、(iv)平均的な色スペクトル、のうちの1つ以上を調整および制御するように構成されていることを特徴とする請求項17に記載のシステム。
  19. 上記制御システムは、上記光熱分光アッセイリーダおよび上記制御電気回路に動作可能に接続された検出制御電気回路を含んでおり、
    上記検出制御電気回路は、複数の同期信号を生成するように構成されており、
    上記複数の同期信号のそれぞれは、上記複数の熱信号のうちの1つ以上が捕捉された時刻を示し、
    上記制御電気回路は、上記複数の同期信号のそれぞれを受信したことに伴い、上記光源に複数の発光信号を送信するように構成されており、
    上記光源は、上記制御電気回路から上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、複数の光パルスを発するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  20. 上制御記電気回路は、時間領域において、上記複数の発光信号のうちの1つの送信を、上記複数の同期信号のうちの連続的な同期信号のそれぞれに対して、より短くなる時間間隔だけ漸減的にオフセットすることを特徴とする請求項19に記載のシステム。
  21. 上制御記電気回路は、時間領域において、上記複数の発光信号のうちの1つの送信を、上記複数の同期信号のうちの連続的な同期信号のそれぞれに対して、より長くなる時間間隔だけ漸増的にオフセットすることを特徴とする請求項19に記載のシステム。
  22. 上記検出制御電気回路は、同期信号ユニットを含んでおり、
    上記同期信号ユニットは、上記複数の同期信号のそれぞれを上記制御電気回路に送信するように構成されており、
    上記制御電気回路は、信号リレーを含んでおり、
    上記信号リレーは、(i)上記複数の同期信号のそれぞれを受信し、かつ、(ii)当該同期信号に応じて、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を上記光源に送信するように構成されており、
    上記光源は、自身に動作可能に接続された発光トリガを含んでおり、
    上記発光トリガは、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から複数の光パルスを出射させるように構成されていることを特徴とする請求項19に記載のシステム。
  23. 上記制御システムは、(i)上記光源の上記発光トリガ、および、(ii)上記制御電気回路に、動作可能に接続された光源制御電気回路を含んでおり、
    上記光源制御電気回路は、上記発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から発せられる光の、(i)輝度、(ii)継続時間、(iii)幅、または、(iv)平均的な色スペクトル、のうちの1つ以上を調整および制御するように構成されていることを特徴とする請求項22に記載のシステム。
  24. 上記光熱分光アッセイリーダは、反復する時間領域間隔において、一連の熱信号を捕捉するように構成されており、
    上記同期信号ユニットは、上記一連の熱信号のうちのそれぞれの熱信号に対応する上記反復する時間領域間隔において、同期信号を上記制御電気回路に送信するように構成されており、
    上記制御電気回路は、上記信号リレーに動作可能に接続された時間遅延ゲートを含んでおり、
    上記時間遅延ゲートは、上記フローアッセイの一連の熱信号の間で段階的に変化するオフセット時間領域遅延を有する、当該フローアッセイの一連の熱信号を捕捉するために、段階的に変化するオフセット時間領域間隔において、上記一連の同期信号のうちの連続的な同期信号のそれぞれに対応する発光信号のそれぞれの送信をオフセットするように構成されていることを特徴とする請求項22に記載のシステム。
  25. 上記段階的に変化するオフセット時間領域間隔は、漸増的により長くなる時間領域間隔であることを特徴とする請求項24に記載のシステム。
  26. 上記検出制御電気回路は、上記複数の熱信号のそれぞれの間における、上記反復する時間領域間隔を制御するように構成されていることを特徴とする請求項24に記載のシステム。
  27. 上記検出制御電気回路は、上記同期信号ユニットを内部に含んでいることを特徴とする請求項26に記載のシステム。
  28. 上記制御システムは、上記制御電気回路に動作可能に接続されたメモリを含んでおり、
    上記メモリは、(i)1つ以上のタイミングプログラム、および、(ii)1つ以上の上記複数の熱信号を、内部に格納するように構成されていることを特徴とする請求項24に記載のシステム。
  29. 上記制御システムに動作可能に接続されたユーザインターフェースをさらに含んでおり、
    上記ユーザインターフェースは、
    (i)上記複数の熱信号のうちの1つ以上をユーザに対して表示する、(ii)ユーザ命令の入力を可能にする、(iii)タイミングプログラムの入力を可能にする、または、(iv)熱信号データを出力するように構成されていることを特徴とする請求項24に記載のシステム。
  30. サンプル内における検体の存在を検出する方法であって、
    複数の光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイを、検出装置のキャリッジに設ける工程と、
    (i)光源と、(ii)上記複数の光吸収標識粒子を内部に含む上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成された光熱分光アッセイリーダと、を含む上記検出装置の動作を開始させる工程と、
    上記フローアッセイの少なくとも一部に、上記光源から複数の光パルスを出射する工程と、
    段階的に変化するオフセット時間領域間隔において、上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの少なくとも一部における複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程と、
    上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの上記少なくとも一部における上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程と、
    上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、上記サンプル内における上記検体の存在を判定する工程と、を含んでいることを特徴とする方法。
  31. 上記複数の光パルスは、一連の光パルスを含んでおり、
    上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、
    上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、漸減的により短くなるオフセット時間領域間隔において、一連の熱信号を捕捉する工程を含んでいることを特徴とする請求項30に記載の方法。
  32. 上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、20ミリ秒以下だけ上記オフセット時間領域間隔を減少させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項31に記載の方法。
  33. 上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、10ミリ秒以上だけ上記オフセット時間領域間隔を減少させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項32に記載の方法。
  34. 上記複数の光パルスは、一連の光パルスを含んでおり、
    上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、
    上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、漸増的により長くなるオフセット時間領域間隔において、一連の熱信号のうちの熱信号のそれぞれを捕捉する工程を含んでいることを特徴とする請求項30に記載の方法。
  35. 上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、3ミリ秒以上だけ上記オフセット時間領域間隔を増加させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項34に記載の方法。
  36. 上記一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、10ミリ秒以上だけ上記オフセット時間領域間隔を増加させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項35に記載の方法。
  37. 上記複数の熱信号のそれぞれにおいて上記フローアッセイの上記少なくとも一部の温度を判定する工程と、
    上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、時間変化毎の温度変化に対する捕捉時間のグラフを作成する工程と、
    上記グラフから、時間変化毎の温度変化の最大値に対応する捕捉時間を特定することによって、理想検出時間を判定する工程と、をさらに含んでいることを特徴とする請求項30に記載の方法。
  38. 上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、上記サンプル内における上記検体の存在を判定する工程は、
    上記理想検出時間において、上記光熱分光アッセイリーダによって検体試験信号を捕捉する工程と、
    上記検体試験信号における熱シグネチャが検出限界を超えているか否かを判定する工程と、を含んでいることを特徴とする請求項37に記載の方法。
  39. 上記検出装置は、上記光源および上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された制御電気回路をさらに含んでおり、
    段階的に変化するオフセット時間間隔において、上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの上記少なくとも一部における上記複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程は、
    上記制御電気回路から上記光源に、複数の発光信号を送信する工程と、
    (i)上記複数の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)当該発光信号のそれぞれに対応する捕捉信号と、の間の段階的に変化するオフセット時間領域遅延において、上記制御電気回路から上記光熱分光アッセイリーダに、複数の捕捉信号を送信する工程と、を含んでおり、
    上記複数の発光信号のそれぞれは、当該発光信号に反応する上記光源から少なくとも1つのパルスの出射を引き起こす効力を有しており、
    上記複数の捕捉信号のそれぞれは、当該捕捉信号に反応する上記光熱分光アッセイリーダに、上記フローアッセイの一部分の熱信号を捕捉させる効力を有していることを特徴とする請求項30に記載の方法。
  40. 上記光源は、発光トリガを有する発光制御電気回路を含んでおり、
    上記発光トリガは、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から複数の光パルスのうちの1つ以上を出射させるように構成されており、
    上記光熱分光アッセイリーダは、捕捉トリガを有する検出制御電気回路を含んでおり、
    上記捕捉トリガは、上記複数の捕捉信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光熱分光アッセイリーダに上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉させるように構成されており、
    上記方法は、
    上記発光トリガによって、上記複数の発光信号のそれぞれを受信する工程と、
    上記捕捉トリガによって、上記複数の捕捉信号のそれぞれを受信する工程と、をさらに含んでいることを特徴とする請求項39に記載の方法。
  41. 上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの少なくとも一部における上記複数の熱信号のうちの1つ以上を捕捉する工程は、
    一連の光パルスのうちの連続的な光パルスのそれぞれに対して、漸増的により長くなるオフセット時間領域間隔において、一連の熱信号のうちのそれぞれの熱信号を捕捉する工程を含んでいることを特徴とする請求項40に記載の方法。
  42. (i)上記複数の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の段階的に変化するオフセット時間領域遅延において、上記制御電気回路から上記光熱分光アッセイリーダに、複数の捕捉信号を送信する工程は、
    少なくとも約110ミリ秒のオフセット時間領域間隔において、上記複数の捕捉信号のうちのそれぞれの捕捉信号を送信する工程を含んでいることを特徴とする請求項40に記載の方法。
  43. (i)連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、3ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項40に記載の方法。
  44. (i)連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、10ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項40に記載の方法。
  45. (i)連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、5ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項40に記載の方法。
  46. 上記検出装置は、上記光源および上記光熱分光アッセイリーダに動作可能に接続された制御電気回路を有する制御システムを含んでおり、
    段階的に変化するオフセット時間間隔において、上記複数の光パルスが照射される上記フローアッセイの上記少なくとも一部における上記複数の熱信号の捕捉を略同期させる工程は、
    上記光熱分光アッセイリーダから上記制御電気回路に、複数の同期信号を送信する工程と、
    上記複数の同期信号のそれぞれに応じて、上記制御電気回路から上記光源に、1つ以上の発光信号を送信する工程と、を含んでおり、
    上記複数の同期信号のそれぞれは、対応する熱信号の捕捉時間を示しており、
    上記複数の発光信号のそれぞれは、(i)対応する同期信号に対して段階的に変化するオフセット時間領域間隔において送信され、かつ、(ii)上記光源からの光パルスの出射を引き起こす効力を有していることを特徴とする請求項30に記載の方法。
  47. 上記複数の同期信号のそれぞれは、少なくとも約110ミリ秒の時間領域間隔によって、ほぼ等間隔に離間されていることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  48. 上記制御電気回路は、時間遅延ゲートを含んでおり、
    上記時間遅延ゲートは、逐次的に時間遅延された上記フローアッセイの熱信号を捕捉するために、漸増的により長くなるオフセット時間領域間隔において、上記複数の同期信号のそれぞれに対応する発光信号のうちの1つ以上のそれぞれの送信をオフセットするように構成されていることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  49. (i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、3ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  50. (i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つの捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、10ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  51. (i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つの捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、5ミリ秒以上だけ増加させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  52. 上記制御電気回路は、時間遅延ゲートを含んでおり、
    上記時間遅延ゲートは、逐次的に時間遅延された上記フローアッセイの熱信号を捕捉するために、漸減的により短くなるオフセット時間間隔において、上記複数の同期信号のそれぞれに対応する発光信号のうちの1つ以上のそれぞれの送信をオフセットするように構成されていることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  53. (i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、3ミリ秒以上だけ減少させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  54. (i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つの捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、10ミリ秒以上だけ減少させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  55. (i)上記1つ以上の発光信号のうちの連続的な発光信号のそれぞれと、(ii)対応する上記複数の捕捉信号のうちの1つの捕捉信号と、の間の上記オフセット時間領域間隔を、5ミリ秒以上だけ減少させる工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  56. 上記複数の熱信号のそれぞれにおいて上記フローアッセイの上記少なくとも一部の温度を判定する工程と、
    上記複数の熱信号に基づいて、時間変化毎の温度変化に対する捕捉時間のグラフを作成する工程と、
    上記グラフから、時間変化毎の温度変化の最大値に対応する捕捉時間を特定することによって、理想検出時間を判定する工程と、をさらに含んでいることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  57. 上記複数の熱信号に少なくとも部分的に基づいて、上記サンプル内における上記検体の存在を判定する工程は、
    上記理想検出時間において、上記光熱分光アッセイリーダによって検体試験信号を捕捉する工程と、
    上記検体試験信号における熱シグネチャが検出限界を超えているか否かを判定する工程と、を含んでいることを特徴とする請求項56に記載の方法。
  58. 上記制御システムは、
    上記制御電気回路および上記光源に動作可能に接続された光源制御電気回路と、
    上記制御電気回路に動作可能に接続された同期信号ユニットと、
    上記制御電気回路および上記同期信号ユニットに動作可能に接続された信号リレーと、を含んでおり、
    上記光源制御電気回路は、発光トリガを有しており、
    上記発光トリガは、上記複数の発光信号のうちの1つ以上を受信したことに伴い、上記光源から上記複数の光パルスのうちの1つ以上を出射させるように構成されており、
    上記同期信号ユニットは、上記制御電気回路に複数の同期信号を送信するように構成されており、
    上記方法は、
    上記信号リレーによって、上記複数の同期信号のそれぞれを受信し、かつ、当該同期信号に応じて、上記光源に上記複数の発光信号のうちの1つ以上を送信する工程と、
    上記発光トリガによって、上記複数の発光信号のそれぞれを受信する工程と、を含んでいることを特徴とする請求項46に記載の方法。
  59. 光吸収標識粒子を内部に含むフローアッセイに配されたサンプル内における検体の存在を検出するためのシステムであって、
    レーザ光を出射するように構成されたレーザ光源と、
    上記光吸収標識粒子を含む上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するように構成された赤外カメラと、
    上記レーザ光源および上記赤外カメラに動作可能に接続された制御電気回路を含む制御システムと、を備えており、
    上記制御システムは、
    上記制御電気回路および上記赤外カメラに動作可能に接続された検出制御電気回路と、
    上記制御電気回路および上記レーザ光源に動作可能に接続された光源制御電気回路と、
    上記制御電気回路、上記レーザ光源、および上記検出制御電気回路に動作可能に接続された信号リレーと、
    メモリと、
    上記レーザ光源、上記赤外カメラ、およびキャリッジを支持する支持構造と、を含んでおり、
    上記信号リレーは、上記制御電気回路に複数の発光信号を送信するように構成されており、
    上記複数の発光信号のそれぞれは、上記レーザ光源にレーザ光のパルスを出射させる効力を有しており、
    上記信号リレーは、上記フローアッセイの複数の熱信号を捕捉するために、段階的に変化するオフセット時間領域間隔において、上記レーザ光源から出射された上記レーザ光のパルスのうちの連続的なパルスのそれぞれに応じて、上記赤外カメラに複数の捕捉信号を送信するようにさらに構成されており、
    上記メモリは、上記複数の熱信号のうちの1つ以上を内部に格納するように構成されており、
    上記キャリッジは、上記フローアッセイを作業位置に保持するように構成されており、
    上記作業位置は、上記レーザ光源から上記フローアッセイに照射されたレーザ光が、上記赤外カメラの視野内に存在することが可能な位置であることを特徴とするシステム。
  60. 上記キャリッジは、
    (i)上記光吸収標識粒子を照らすことを可能とするために、かつ、
    (ii)上記赤外カメラに、上記光吸収標識粒子を内部に含む1つ以上のフローアッセイの上記複数の熱信号を捕捉させることを可能とするために、
    上記1つ以上のフローアッセイを上記作業位置に繰り返し保持できるように構成されていることを特徴とする請求項59に記載のシステム。
  61. 上記制御電気回路は、時間遅延ゲートを含んでおり、
    上記時間遅延ゲートは、段階的に変化するオフセット時間領域間隔だけ、上記赤外カメラへの上記捕捉信号の送信を段階的にオフセットするように構成されていることを特徴とする請求項59に記載のシステム。
  62. 上記制御システムは、ユーザインターフェースを含んでおり、
    上記ユーザインターフェースを介して、サンプルのタイプが選択され、
    上記制御電気回路は、選択された上記サンプルのタイプに基づいて、1つ以上のオフセット時間領域間隔を判定するように構成されていることを特徴とする請求項59に記載のシステム。
  63. 上記メモリは、自身に格納された1つ以上のタイミングプログラムを含んでおり、
    上記制御電気回路は、比較分析回路を含んでおり、
    上記比較分析回路は、(i)選択された上記サンプルのタイプを、上記メモリ内の上記1つ以上のタイミングプログラムに関連付け、かつ、(ii)選択された上記サンプルのタイプに応じて、関連付けされた上記1つ以上のタイミングプログラムを実行するように構成されていることを特徴とする請求項62に記載のシステム。
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