JP2018516590A - 測定対象物質の急速検出のためのバイオセンサーシステム - Google Patents

Abstract

以下を含む、測定対象物質の急速検出のためのシステム、装置、及び方法。典型的には哺乳動物免疫系の成分である生きている操作されたバイオセンサー細胞；生きている操作されたバイオセンサー細胞内に操作され、当該細胞によって発現されるレポータータンパク質であって、生きている操作された細胞の細胞質ゾル中のある特定の所定の変化に応答して検出可能なシグナルを放出する、レポータータンパク質；生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現されるシグナル伝達経路であって、生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル内で生物学的プロセスを制御し、当該生化学的プロセスは、それが生じる場合、レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる、シグナル伝達経路；特定の測定対象物質に結合するように適合される少なくとも１つの型のディテクター分子；その測定対象物質に特異的であるディテクター分子に結合する少なくとも１つの測定対象物質；生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現される、または生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現されるレセプターまたはレセプター成分に活発に結合する複数の非抗体シグナル伝達エレメントであって、それぞれのシグナル伝達エレメントは、ディテクター分子を受け入れるように適合される、非抗体シグナル伝達エレメント。【選択図】図１ａ

Description

本特許出願は、２０１５年３月３１日に出願され、「測定対象物質の急速検出のためのシステム（Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｒａｐｉｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎａｌｙｔｅｓ）」という表題の米国仮特許出願第６２／１４０，９２０号、及び２０１５年１０月２３日に出願され、「測定対象物質の急速検出のためのシステム及び装置（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｒａｐｉｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎａｌｙｔｅｓ）」という表題の米国仮特許出願第６２／２４５，５９５号の利益を主張し、これらの開示は参照により本明細書にその全体が組み込まれ、全目的のために本米国実用特許出願の一部をなす。

記載された発明は、一般に生物学的試料または他の試料種中のさまざまな測定対象物質を検出するためのシステム、装置、及び方法に関し、さらに特に、バイオセンサーが試験される試料中の対象の測定対象物質と反応する場合、検出可能なシグナルの放出に基づいてリアルタイムで対象の測定対象物質を検出し、特定するためのバイオセンサー系システムに関する。

一般的用語では、バイオセンサーは、物理化学的検出構成要素と感度のよい生物学的構成要素を組み合わせる測定対象物質の検出のためのシステムまたは装置である。典型的なバイオセンサーシステムの構成要素としては、生物学的エレメント、伝達または検出エレメント、及び有意義な及び有用な方法で試験結果を示す関連するエレクトロニクスまたはシグナルプロセッサが挙げられる。生物学的エレメントとしては、典型的には、組織、微生物、細胞小器官、細胞レセプター、酵素、抗体、核酸などの生物学的物質、及び公知の生物学的操作プロセスによって生成される可能性があるものなどが挙げられる。伝達または検出エレメントは、生物学的エレメントと測定対象物質の相互作用から生じるシグナルを、さらに容易に測定し、定量化することができる別のシグナルに変換する物理化学的方法（例えば、光学的、圧電的、及び／または電気化学的）で機能する。バイオセンサーは、抗体−抗原相互作用などの生体分子−測定対象物質相互作用を認める、または量を計るために分子生物学及び情報技術（例えば、超小型回路、光ファイバーなど）の統合から生じた。食物中の感染因子、病原体または／及び毒素を検出するために（例えば、Ｍｅａｄ ｅｔ ａｌ．，Ｆｏｏｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｉｌｌｎｅｓｓ ａｎｄ Ｄｅａｔｈ ｉｎ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ，Ｅｍｅｒｇｉｎｇ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ Ｄｉｓｅａｓｅｓ； Ｖｏｌ． ５，Ｎｏ．５，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ−Ｏｃｔｏｂｅｒ １９９９（６０７−６２５）を参照し、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）、急速で、感度のよい、取り扱いが容易であり、費用効果の高い検出ツールの要求が大きいことを考えると、食物及び多くの他の品目中の感染因子、病原微生物、毒素、及び他の汚染物質の検出及び特定のために、リアルタイムで、可搬型装置及び器具中でのバイオセンサーの利用が継続的に必要とされている。

以下は、本発明のある特定の例示的な実施形態の概要を提供する。本概要は、広範囲にわたる要約ではなく、本発明の主要または重要な態様または要素を特定する、またはその範囲を示すことを意図しない。

本発明の１つの態様に従って、測定対象物質の急速検出のための第１のシステムが提供される。この第１のシステムの例示的な実施形態は、以下を含む。哺乳動物免疫系の細胞成分に由来する生きている操作されたバイオセンサー細胞；生きている操作されたバイオセンサー細胞内に操作され、当該細胞によって生成され、生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル中のある特定の所定の変化に応答して検出可能なシグナルを放出するレポータータンパク質；生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル内で生物学的プロセスを制御する、生きている操作されたバイオセンサー細胞内に操作されるまたは当該細胞内で自然に生じるシグナル伝達経路であって、当該生物学的プロセスは、それが生じる場合、レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる、シグナル伝達経路；少なくとも１つの型のディテクター分子であって、それぞれのディテクター分子は特定の測定対象物質に結合するように適合される、ディテクター分子；ディテクター分子に結合し、その測定対象物質に特異的である少なくとも１つの測定対象物質；生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現される複数の膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントであって、それぞれのシグナル伝達エレメントは、ディテクター分子を受け入れるように適合される、膜貫通非抗体シグナル伝達エレメント；ここで、十分な数の測定対象物質が、十分な数のディテクター分子であって、膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントにそれ自体が結合している、ディテクター分子に結合する場合、シグナル伝達エレメントの集合がバイオセンサー細胞表面で生じ、シグナル伝達経路が活性化され、生物学的プロセスが生じ、検出可能なシグナルがレポータータンパク質によって放出される。

本発明の別の態様に従って、測定対象物質の急速検出のための第２のシステムが提供される。この第２のシステムの例示的な実施形態は、以下を含む。生きている操作されたバイオセンサー細胞であって、哺乳動物免疫系の細胞成分に由来し、表面に複数の少なくとも１つの所定の型のレセプター分子を発現する、生きている操作されたバイオセンサー細胞；レポータータンパク質であって、生きている操作されたバイオセンサー細胞内に操作され、当該細胞によって発現され、生きている操作された細胞の細胞質ゾル中のある特定の所定の変化に応答して検出可能なシグナルを放出する、レポータータンパク質；生きている操作されたバイオセンサー細胞内に操作されるまたは当該細胞内で自然に生じるシグナル伝達経路であって、生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル内で生物学的プロセスを制御し、当該生物学的プロセスは、それが生じる場合、レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる、シグナル伝達経路；少なくとも１つの型のディテクター分子であって、それぞれのディテクター分子は、特定の測定対象物質に結合するように適合される、ディテクター分子；少なくとも１つの測定対象物質であって、その測定対象物質に特異的であるディテクター分子に結合する、測定対象物質；複数の可溶性非抗体シグナル伝達エレメントであって、それぞれの可溶性シグナル伝達エレメントは、レセプター分子及びディテクター分子に結合するように適合される、可溶性非抗体シグナル伝達エレメント；ここで、十分な数の測定対象物質が、十分な数のディテクター分子に結合し、十分な数の非抗体シグナル伝達エレメントであって、細胞表面レセプター分子にそれ自体が結合している、非抗体シグナル伝達エレメントに結合している場合、レセプター分子の集合が生じ、シグナル伝達経路が活性化され、生物学的プロセスが生じ、検出可能なシグナルがレポータータンパク質によって放出される。

本発明のさらに別の態様に従って、試料中の測定対象物質の急速検出のためのバイオセンサーが提供される。このバイオセンサーは、以下を含む。生きている操作された細胞であって、哺乳動物免疫系（すなわち、免疫細胞）の細胞成分に由来する、生きている操作された細胞；レポータータンパク質であって、生きている操作された細胞内に操作され、当該細胞によって発現され、生きている操作された細胞の細胞質ゾル中のある特定の所定の変化に応答して検出可能なシグナルを放出する、レポータータンパク質；生きている操作された細胞内に操作されるまたは当該細胞内で自然に生じるシグナル伝達経路であって、生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル内で生物学的プロセスを制御し、当該生物学的プロセスは、それが生じる場合、レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる、シグナル伝達経路；及び分析される試料中の測定対象物質に直接にまたは間接に結合する複数の非抗体シグナル伝達エレメントであって、当該結合された非抗体シグナル伝達エレメントは、その後、バイオセンサー細胞と協働し、直接にまたは間接にシグナル伝達経路を活性化する、非抗体シグナル伝達エレメント。

例示的な実施形態の以下の詳細な説明を読み、理解すると、本発明のさらなる特徴及び態様が、当業者に明らかとなる。当業者に理解されるとおり、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本発明のさらなる実施形態が可能である。したがって、図面及び関連した説明は、例示と考えなければならず、全く制限的ではない。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなす添付の図面は、本発明の１つ以上の例示的な実施形態を図示し、上記に与えられた一般的説明及び以下に与えられる詳細な説明とともに、本発明の原則を説明するのに役立つ。

図１ａ〜ｂは、本発明の例示的な実施形態に従った第１のバイオセンサーの図示であり、ジャーカットＴ細胞は、エクオリンを生成し、膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＣＤ３ζを発現するように操作されている。 図２ａ〜ｂは、本発明の例示的な実施形態に従った第２のバイオセンサーの図示であり、ＭＣ／９マスト細胞は、エクオリンを生成するように操作されており、ＭＣ／９細胞は、可溶性非抗体シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＩｇＥに結合する天然レセプターＦｃεＲＩを発現する。 図３ａ〜ｂは、本発明の例示的な実施形態に従った第３のバイオセンサーの図示であり、ＭＣ／９マスト細胞は、エクオリンを生成するように操作されており、ＭＣ／９細胞は、可溶性非抗体シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＩｇＥに結合する天然レセプターＦｃεＲＩを発現し、これはＭＣ／９マスト細胞によって排出されている。 本発明の例示的な実施形態に従った第４のバイオセンサーの図示であり、バイオセンサー細胞は、エクオリンを生成し、ビオチン化ディテクターエレメントに結合する膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントｍＳＡ−ＣＤ３ζを発現するように操作されている。 本発明の例示的な実施形態に従った第５のバイオセンサーの図示であり、バイオセンサー細胞は、エクオリンを生成し、ビオチン化ディテクターエレメントに結合する膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントｍＳＡ−ＣＤ３ζを発現するように操作されている。

本発明の例示的な実施形態が、図を参照してここに記載される。以下の詳細な説明は、例示の目的のために多くの詳細を含有するが、当業者であれば、以下の詳細に対する多くの変更及び修正が本発明の範囲内であると理解する。したがって、本発明の以下の実施形態は、クレームされている発明に対する一般性を喪失することなく、クレームされている発明を制限することなく、記載されている。

本発明は、一般に生物学的試料または他の試料種中のさまざまな測定対象物質を検出するためのシステム、装置、及び方法に関し、さらに特に、バイオセンサーが試験される試料中の対象の測定対象物質と反応する場合、検出可能なシグナルの放出に基づいてリアルタイムで対象の測定対象物質を検出し、特定するためのバイオセンサー系システムに関する。本発明の操作された細胞は、きわめて感度のよい効果的なバイオセンサーであり、これらのバイオセンサー細胞は内因性検出能力を有するため、これらは、対象の特定の病原体または他の標的への特異性を有する別の可溶性ディテクター（例えば、抗体）分子を単純に選択することによって幅広いさまざまな感染因子または他の標的を検出するように容易に適合することができる汎用性のあるシステムを提供する。さらに、本発明のシステムは、単一アッセイ中のいくつかの感染因子または他の測定対象物質のマルチプレックス検出のために容易に構成することができ、大きな汎用性及び有用性を提供する。本発明の汎用性は、エレメントの独特の組み合わせに由来し、特に、特異的な可溶性ディテクター（例えば、抗体）と汎用バイオセンサー細胞の組み合わせに由来する。汎用バイオセンサー細胞には、ディテクター分子によって認識することができる本質的にいずれもの標的分子の存在に応答する能力がある。いくつかの実施形態では、ディテクターまたはディテクター抗体が可溶性因子としてシステムに添加されるため、システムは、単に好適な代替のディテクターまたはディテクター抗体を選択することによって別の標的を検出するように構成してよい。開示されたシステムの特異性は、感染因子または他の標的測定対象物質に特徴的である標的分子への特異性及び親和性に基づいて選択されるディテクター分子によって決定される。この汎用バイオセンサー細胞及び可溶性ディテクターの組み合わせは、また、単に試験システム内で複数のディテクター分子（例えば、抗体）を含むことによってマルチプレックスアッセイの構成を可能にし、標的分子は、別の感染因子または他の測定対象物質へのその特異性に基づいて選択される。

本発明に用いられるバイオセンサー細胞型の遺伝子操作及び組換えは、典型的には選択される細胞型中で効率的に機能する遺伝子エレメントを含有する好適に選択される遺伝子送達ビヒクルの使用を含む。例えば、選択される特定のバイオセンサー細胞中で導入される導入遺伝子の高レベル発現を導くプロモーターエレメントを用いることが有用である。本発明の例示的な実施形態では、かかるプロモーターエレメントは、直接にバイオセンサー細胞それ自体に由来してよく、その後、対象の導入遺伝子を発現するために用いてよい。本発明の別の実施形態では、好適なエレメントは、選択される細胞型のための効果的なプロモーター、導入遺伝子、ベクター組み合わせを特定するために別の遺伝子送達ビヒクルの状況で別のプロモーターエレメントの機能を比較することによって実験的に決定してよい。電気穿孔などの標準技術または、例えば、リポフェクタミンなどの化学的トランスフェクション試薬を用いてバイオセンサー細胞に発光レポータータンパク質をコードする遺伝子などの導入遺伝子を導入してよい。当業者に公知の他の遺伝子工学の方法が、また、本発明に適合する。

一般的実施形態では、本発明は、以下の成分を含む測定対象物質の急速検出のためのシステム及び方法を提供する：（ｉ）生きている操作されたバイオセンサー細胞であって、哺乳動物免疫系の成分である、生きている操作されたバイオセンサー細胞；（ｉｉ）レポータータンパク質であって、生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現され、生きている操作された細胞の細胞質ゾル中のある特定の所定の変化に応答して検出可能なシグナルを放出する、レポータータンパク質；（ｉｉｉ）生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現されるシグナル伝達経路であって、生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル内で生物学的または生化学的プロセスを制御し、生物学的または生化学的プロセスは、それが生じる場合、レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる、シグナル伝達経路；（ｉｖ）少なくとも１つの型のディテクター分子であって、それぞれのディテクター分子は特定の測定対象物質に結合するように適合される、ディテクター分子；（ｖ）少なくとも１つの測定対象物質であって、測定対象物質に特異的であるディテクター分子に結合する、測定対象物質；（ｖｉ）生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現される、または生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現されるレセプターまたはレセプター成分に活発に結合する複数の非抗体シグナル伝達エレメントであって、それぞれのシグナル伝達エレメントはディテクター分子を受け入れるように適合される、非抗体シグナル伝達エレメント。十分な数の測定対象物質が、十分な数のディテクター分子であって、非抗体シグナル伝達エレメントにそれ自体が結合している、ディテクター分子に結合している場合、シグナル伝達エレメントの集合が細胞表面に生じ、シグナル伝達経路が活性化され、生化学的プロセスが生じ、検出可能なシグナルがレポータータンパク質によって放出される。このシステムは、また、生きているバイオセンサー細胞の生存可能性及び機能性を維持しながら、可溶性成分及び対象の測定対象物質または感染因子を含有する試料とともに生細胞を混合するための装置、及びバイオセンサー細胞によって放出されるシグナルを検出するためのディテクターを含んでよい。

生きている操作されたバイオセンサー細胞
本発明の例示的な実施形態は、典型的には哺乳動物免疫系、例えば、免疫細胞の成分である生きている操作されたバイオセンサー細胞を含む。本発明のある特定の実施形態では、バイオセンサー細胞がヒトまたはマウスＢ細胞である。Ｂ細胞またはＢリンパ球は、抗体を分泌することによって適応免疫系の体液性免疫成分中で機能するリンパ球サブタイプの白血球の型である。本発明の他の実施形態では、バイオセンサー細胞がヒトまたはマウスＴ細胞である。Ｔ細胞またはＴリンパ球は、適応免疫系の一部として細胞媒介性免疫で中心的役割を果たすリンパ球の別の型である。Ｔ細胞は、細胞表面上のＴ細胞レセプターの存在のために他のリンパ球と区別可能である。本発明の他の実施形態では、バイオセンサー細胞がマスト細胞である。マスト細胞は、また、免疫及び神経免疫系の一部である骨髄系幹細胞に由来する顆粒白血球として公知の白血球の型である。白血球の別の型であり、外観及び機能の双方でマスト細胞とほぼ同じである好塩基性細胞を含む他の型の細胞が、本発明に適合する。

レポータータンパク質
本発明の例示的な実施形態は、生きている操作されたバイオセンサー細胞によって生成されるまたは発現されるレポータータンパク質または酵素などのレポーターエレメントを含む。レポータータンパク質は、生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル中のある特定の所定の変化に応答して検出可能なシグナルを放出する。本発明のある特定の実施形態では、レポータータンパク質が、ヒドロ虫類のＡｅｑｕｏｒｅａ Ｖｉｃｔｏｒｉａに由来するエクオリンなどの生物発光タンパク質である。エクオリンは、幅広いシグナル伝達経路の活性化に応答して光シグナルを生じさせるために生きているバイオセンサー細胞を操作するのに以前より用いられている；このため、生細胞中のエクオリンの生成を操作するためのさまざまな方法が、当業者によく知られている。特に、当業者は、好適な遺伝子物質をバイオセンサー細胞に導入するために、例えば、細菌プラスミドベクターまたはウイルス性ベクターなどの任意の好適な遺伝子送達ビヒクルを選択して、用いてよい。バイオセンサー細胞内でのレポータータンパク質の生成は、その後、導入される遺伝子物質の発現によって制御される。当業者であれば、また、他の発光タンパク質または他の型のレポータータンパク質、酵素、及び分子を本発明のさまざまな代替の実施形態に組み込み、利用してよいと理解する。

シグナル伝達経路
本発明の例示的な実施形態は、生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現されるシグナル伝達経路を含む。シグナル伝達経路は、生きている操作された細胞の細胞質ゾル内で少なくとも１つの生物学的プロセスを制御し、少なくとも１つの生物学的プロセスは、それが生じる場合、レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる。本発明のある特定の実施形態では、シグナル伝達経路が、レセプタータンパク質などの細胞表面シグナル伝達分子の活性化に応答して細胞内Ｃａ２＋濃度の増大が誘発される任意の生化学的経路である。本発明に用いられるバイオセンサー細胞は、細胞表面シグナル伝達分子の活性化に応答して細胞質Ｃａ２＋の増大を生じさせることができる一組の生細胞から選択してよい。例えば、Ｂ細胞、Ｔ細胞、及びマスト細胞には、それぞれＢ細胞レセプター、Ｔ細胞レセプター、及びＦｃイプシロンレセプター（マスト細胞）などの細胞表面シグナル伝達分子の活性化に応答してＣａ２＋濃度の増大を誘発する能力がある。

培養中で成長する哺乳動物細胞は、典型的には、特定の個々の細胞がＣａ２＋濃度の増大を誘発するさまざまな能力を有する可能性がある細胞の集団を生成するため、Ｃａ２＋シグナルを生じさせるしっかりとした能力を有する細胞またはクローン細胞株の亜集団を選択または選別することが有用である。これは、例えば、エクオリンが誘発するフラッシュの誘発を分析することによって、実現してよい。特に、導入遺伝子の細胞への導入によって生成されるトランスフェクタントは、多くの独立遺伝子挿入事象に由来する細胞の混合された集団である。このため、バイオセンサー細胞を構築する場合、導入される導入遺伝子の有用なレベルの発現とともに有効なシグナル伝達能力を有する細胞またはクローン細胞株の特定のサブセットを選別または選択することが有用である。特に、この目的のために、高発現細胞の亜集団を選択する、またはクローン細胞株を生成するために、蛍光活性化細胞分取法（ＦＡＣＳ）技術を使用することが有用である。

上記に示したとおり、エクオリンが、幅広いシグナル伝達経路の活性化に応答して光シグナルを生じさせるのに生きているバイオセンサー細胞を操作するために以前より用いられており、特に、かかるシグナル伝達経路は生細胞内で細胞質Ｃａ２＋イオンを増大させる。本発明のある特定の実施形態では、レポータータンパク質としてエクオリンを生成するバイオセンサー細胞に、検出アッセイでの使用前にセレンテラジン（ＣＴＺ）を充填する。この充填ステップは、共有的にエクオリンを疎水性補欠分子団（例えば、ＣＴＺ）に結合させ、カルシウム（Ｃａ２＋）結合時に、ＣＴＺが、立体構造変化を含む不可逆反応を受け、青色光を（４６９ｎｍで）放出する。

ディテクター分子
本発明の例示的な実施形態は、ディテクター分子などの少なくとも１つの型のディテクターエレメントを含み、それぞれのディテクター分子は、特異的な標的測定対象物質に結合するように適合される。ディテクター分子は、いずれかの方法でもバイオセンサー細胞によって発現されない可溶性抗体としてよい。本発明に用いられる特定のディテクター分子は、明白に対象の標的測定対象物質を特定するその能力に基づいて選択される。例示的な実施形態では、ディテクター分子が感染因子などの特定の測定対象物質に特異的である市販のＩｇＧなどの可溶性抗体である。別の例示的な実施形態では、ディテクター分子が、例えば、抗自己抗原抗体に特異的であるビオチン化自己抗原分子などの所定の測定対象物質に特異的であるビオチン化分子（またはストレプトアビジン系分子）である。本発明に従ったディテクターまたは標的分子は、自己免疫疾患に関連した自己抗原または自己抗体を含んでよい。代表的な自己免疫疾患または障害としては、関節リウマチ（ＲＡ）、若年性ＲＡ（ＪＲＡ）、１型糖尿病、全身紅斑性エリテマトーデス、橋本甲状腺炎、グレーブス病、強皮症、小児脂肪便症、クローン病、潰瘍性大腸炎、シェーグレン症候群、多発性硬化症、グッドパスチャー症候群、アジソン病、ウェゲナー肉芽腫症、原発性胆汁性肝硬変、硬化性胆菅炎、自己免疫性肝炎、リウマチ性多発性筋痛、側頭動脈炎／巨細胞動脈炎、及びギランバレー症候群が挙げられる。ディテクターまたは標的分子は、また、腫瘍特異的抗原もしくは腫瘍関連抗原またはかかる抗原に対する抗体；または、ＥＧＦ、ペプチドホルモンなどの生物学的活性分子を含んでよく、インスリン及び成長ホルモン、サイトカイン、インターロイキン、インターフェロン、ＴＮＦ等、またはかかる生物学的活性分子に対する抗体が挙げられる。

測定対象物質及び試験試料
本発明の意図される使用は、試験される試料内に存在するまたは存在する可能性があるさまざまな測定対象物質の検出である。本発明の例示的な実施形態では、検出される測定対象物質が、その測定対象物質に特異的である可溶性抗体などのディテクター分子に結合する。試験される試料は、（ｉ）牛肉、豚肉、子羊肉、バイソン、家禽の肉などの食肉、及び海産食物；及び（ｉｉ）植物及び野菜を含む多くの食物源から採取してよい。試験される試料は、また、水、消費可能液、保存液、及び血液などの体液などの多くの他の源から採取してよい。検出される可能性がある測定対象物質は、ディテクターまたはディテクター分子、例えば、化学物質、毒素、及び感染因子例えば、ウイルス、細菌、及び他の生物学的物質または薬剤に特異的に結合する実質的に任意のものを含む。本発明の例示的な実施形態では、他の感染因子（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ、Ｌｉｓｔｅｒｉａ、及びＣａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒなど）及び汚染物質が本発明で検出される可能性があるが、特定の感染因子はＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉである。本発明を用いて、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ Ｏ１５７Ｈ７、Ｏ２６、Ｏ４５、Ｏ１０３、Ｏ１１１、Ｏ１２１、及びＯ１４５の全てが、別々のアッセイまたはマルチプレックスアッセイのいずれかで、検出される可能性がある。

本発明は、食肉病原体、及びホウレン草、レタス、及び他の野菜及び食物にみられるものを含む多くのさまざまな測定対象物質を検出することができる。測定対象物質は、線状または立体構造エピトープの双方を含む、抗原またはアレルゲンの１つ以上のエピトープを含有してよい；それは、また、相互的レセプターまたはリガンドによって認識される１つ以上のリガンドまたはレセプターを含有してよい。例示的な測定対象物質としては、細菌、例えば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ（例えば、Ｂ．ａｎｔｈｒａｃｉｓ）、Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅ（例えば、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｐｅｓｔｉｓ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ、及びＳｈｉｇｅｌｌａ）、Ｙｅｒｓｉｎｉａ（例えば、Ｙ．ｐｅｓｔｉｓまたはＹ．ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ）、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ（例えば、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ、Ｇｏｎｏｒｒｈｅａｅ、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ（例えば、Ｅ．ｆａｅｃａｌｉｓ）、Ｌｉｓｔｅｒｉａ（例えば、Ｌ．ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ）、Ｂｒｕｃｅｌｌａ（例えば、Ｂ．ａｂｏｒｔｕｓ、Ｂ．ｍｅｌｉｔｅｎｓｉｓ、またはＢ．ｓｕｉｓ）、Ｖｉｂｒｉｏ（例えば、Ｖ．ｃｈｏｌｅｒａｅ）、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｄｉｐｈｔｈｅｒｉａ、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ（例えば、Ｐ．ｐｓｅｕｄｏｍａｌｌｅｉまたはＰ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ（例えば、Ｂ．ｍａｌｌｅｉまたはＢ．ｐｓｅｕｄｏｍａｌｌｅｉ）、Ｓｈｉｇｅｌｌａ（例えば、Ｓ．ｄｙｓｅｎｔｅｒｉａｅ）、Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ（例えば、Ｒ．ｒｉｃｋｅｔｔｓｉｉ、Ｒ．ｐｒｏｗａｚｅｋｉｉ、またはＲ．ｔｙｐｈｉ）、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ、Ｃｈｌａｍｙｄｉａ ｐｓｉｔｔａｃｉ、Ｃｏｘｉｅｌｌａ ｂｕｒｎｅｔｉｉ、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ（例えば、Ｍ．ｍｙｃｏｉｄｅｓ）等；アレルゲン、例えば、ピーナッツダスト、マイコトキシン、カビ胞子、または細菌胞子、例えば、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ及びＣ．ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ；毒素、例えば、リシン、マイコトキシン、テトロドトキシン、炭疽毒素、ボツリヌス毒素、ブドウ球菌エンテロトキシンＢ、またはサキシトキシン；ウイルス、例えば、Ａｄｅｎｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、アデノウイルス）、Ａｒｅｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、Ｍａｃｈｕｐｏウイルス）、Ｂｕｎｙａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ハンタウイルスまたはリフトバレー熱ウイルス）、Ｃｏｒｏｎａｖｉｒｉｄａｅ、Ｏｒｔｈｏｍｙｘｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、インフルエンザウイルス）、Ｆｉｌｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、エボラウイルス及びマールブルグウイルス）、Ｆｌａｖｉｖｉｒｉｄａｅ（例えば、日本脳炎ウイルス及び黄熱ウイルス）、Ｈｅｐａｄｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、Ｂ型肝炎ウイルス）、Ｈｅｒｐｅｓｖｉｒｉｄａｅ（例えば、単純疱疹ウイルス）、Ｐａｐｏｖａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、乳腺腫ウイルス）、Ｐａｒａｍｙｘｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、呼吸器合胞体ウイルス、はしかウイルス、流行性耳下腺炎ウイルス、またはパラインフルエンザウイルス）、Ｐａｒｖｏｖｉｒｉｄａｅ、Ｐｉｃｏｒｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ポリオウイルス）、Ｐｏｘｖｉｒｉｄａｅ（例えば、痘瘡ウイルス）、Ｒｅｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ロタウイルス）、Ｒｅｔｒｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ヒトＴ細胞リンパ球向性ウイルス（ＨＴＬＶ）及びヒト免疫不全症ウイルス（ＨＩＶ））、Ｒｈａｂｄｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、狂犬病ウイルス）、及びＴｏｇａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、脳炎ウイルス、黄熱ウイルス、及び風疹ウイルス））；原生動物、例えば、Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｐａｒｖｕｍ、Ｅｎｃｅｐｈａｌｉｔｏｚｏａ、Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ、Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ ｇｏｎｄｉｉ、Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ、Ｅｎｔａｍｏｅｂａ ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ、Ｇｉａｒｄｉａ ｌａｍｂｌｉａ、Ｔｒｉｃｈｏｍｏｎａｓ ｖａｇｉｎａｌｉｓ、Ｌｅｉｓｈｍａｎｉａ、またはＴｒｙｐａｎｏｓｏｍａ（例えば、Ｔ．ｂｒｕｃｅｉ及びＴ．Ｃｒｕｚｉ）；蠕虫、例えば、条虫（サナダムシ）、吸虫（ｔｒｅｍａｔｏｄｅｓ）（吸虫（ｆｌｕｋｅｓ））、または線虫（回虫、例えば、Ａｓｃａｒｉｓ ｌｕｍｂｒｉｃｏｉｄｅｓ、Ｔｒｉｃｈｕｒｉｓ ｔｒｉｃｈｉｕｒａ、Ｎｅｃａｔｏｒ ａｍｅｒｉｃａｎｕｓ、またはＡｎｃｙｌｏｓｔｏｍａ ｄｕｏｄｅｎａｌｅ）；寄生虫（例えば、本明細書に記載された任意の原虫類または蠕虫類）；菌、例えば、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｉ、Ｃａｎｄｉｄａｅ、Ｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｉｍｍｉｔｉｓ、及びＣｒｙｐｔｏｃｏｃｃｉ；環境汚染物質；水添加物；農業マーカー；核酸（例えば、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、ヌクレオチド、ヌクレオシド、染色体、プラスミド、ウイルス性ゲノム、プライマー、もしくは遺伝子を含むＤＮＡの分子、またはＲＮＡの分子）；タンパク質（例えば、糖タンパク質、金属タンパク質、酵素、プリオン、または免疫グロブリン）；代謝産物；糖；脂質；リポ多糖；塩；またはイオンが挙げられる。また、標的としては、食物媒介病原体、例えば、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ（例えば、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ Ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）、病原性Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ（例えば、Ｏ１５７：Ｈ７）、Ｂａｃｉｌｌｕｓ（例えば、Ｂ．ｃｅｒｅｕｓ）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ、Ｌｉｓｔｅｒｉａ ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ（例えば、Ｙ．ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ）、ノロウイルス（例えば、ノーウォークウイルス）、Ｓｈｉｇｅｌｌａ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ、Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ ｇｏｎｄｉｉ、Ｖｉｂｒｉｏ（例えば、Ｖ．ｖｕｌｎｉｆｉｃｕｓ、Ｖ．ｃｈｏｌｅｒａ、Ｖ．ｐａｒａｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ）、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｊｅｊｕｎｉ、及びＣｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ；及び兵器化病原体、例えば、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｐｅｓｔｉｓ、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ、Ｂｒｕｃｅｌｌａ（例えば、Ｂ．ｓｕｉｓ）、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｍａｌｌｅｉ、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｐｓｅｕｄｏｍａｌｌｅｉ、Ｓｈｉｇｅｌｌａ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ、Ｖａｒｉｏｌａ（例えば、Ｖ．ｍａｊｏｒ）、Ｆｉｌｏｖｉｒｉｄａｅ（例えば、エボラウイルス及びマールブルグウイルス）、Ａｒｅｎａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ラッサウイルス及びマチュポウイルス）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ、任意の食物媒介病原体（例えば、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ種、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ Ｏ１５７：Ｈ７、またはＳｈｉｇｅｌｌａ）、Ｃｈｌａｍｙｄｉａ ｐｓｉｔｔａｃｉ、Ｃｏｘｉｅｌｌａ ｂｕｒｎｅｔｉｉ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃａｌ ａｕｒｅｕｓ、Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ（例えば、Ｒ．ｐｒｏｗａｚｅｋｉｉまたはＲ．ｒｉｃｋｅｔｔｓｉｉ）、Ａｌｐｈａｖｉｒｕｓ（例えば、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、東部ウマ脳炎ウイルス、または西部ウマ脳炎ウイルス）、Ｖｉｂｒｉｏ ｃｈｏｌｅｒａｅ、Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ ｐａｒｖｕｍ、Ｈｅｎｉｐａｖｉｒｕｓ（例えば、ニパウイルス）、Ｂｕｎｙａｖｉｒｉｄａｅ（例えば、ハンタウイルスまたはリフトバレー熱ウイルス）、Ｆｌａｖｉｖｉｒｉｄａｅ（例えば、日本脳炎ウイルス及び黄熱ウイルス）、及びＣｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ種が挙げられる。

測定対象物質または測定対象物質の一部として検出することができるエピトープは、典型的には、免疫グロブリン（またはその抗原結合フラグメント）が特異的に結合することができる抗原上の抗原決定基である。エピトープは、タンパク質の三次折り畳みによって並列にされる隣接アミノ酸または非隣接アミノ酸の双方から形成することができる。エピトープは、免疫グロブリンのＦａｂ（可変）領域（「イディオタイプ決定基」と称される）上にみることができ、免疫グロブリンの「イディオタイプ」に含まれる。エピトープ及び抗原は、自然に生じる、または人工的に生成することができる。エピトープまたは抗原の性質に応じて、エピトープまたは抗原は、例えば、源のマトリックスまたは物質から分離もしくは精製する、合成する、または組み換えで生成することができる。測定対象物質として有用なエピトープ及び抗原は、ヒトまたは非ヒト動物、植物、細菌、原生動物、寄生虫、ウイルス等からのものとすることができる。いくつかの実施形態では、測定対象物質が、ポリペプチド、核酸分子、炭水化物、糖タンパク質、脂質、リポタンパク質、糖脂質、または小分子である。いくつかの実施形態では、測定対象物質が、癌抗原、自己抗原、アレルゲン、内因性抗原、感染因子抗原、薬剤（小分子）抗原、毒素、毒薬、生物学的抗原、環境抗原、移植抗原、及びインプラント抗原から選択される。

測定対象物質は、癌抗原のエピトープを含んでよい。いくつかの実施形態では、測定対象物質が、腫瘍関連抗原である。いくつかの実施形態では、測定対象物質が、腫瘍特異的抗原である。本発明のいくつかの実施形態では、測定対象物質が、腫瘍関連抗原（ＴＡＡ）であり、ＴＡＡは、野生型タンパク質と異なる１つ以上の翻訳後修飾を有する炭水化物抗原であり、悪性腫瘍細胞中に存在するが、非悪性腫瘍細胞中に存在しない遺伝子融合から生じるタンパク質の融合領域を含み、及び／または、ＴＡＡは、ＲＴＫ遺伝子またはタンパク質中の自己分泌活性化、染色体転座、ＲＴＫ過剰発現、または機能獲得変異のため、腫瘍細胞中で調節されない及び／または機能しないレセプターチロシンキナーゼ（ＲＴＫ）を含む。本発明のいくつかの実施形態では、測定対象物質が、Ｂ細胞悪性腫瘍によって発現される免疫グロブリンである。Ｂ細胞悪性腫瘍の例としては、非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、慢性リンパ性白血病、マントル細胞リンパ腫及び多発性骨髄腫が挙げられるが、これらに限定されない。追加のＢ細胞悪性腫瘍としては、例えば、Ｂ細胞前リンパ球性白血病、リンパ球形質細胞性リンパ腫、脾臓周辺帯リンパ腫、辺縁帯リンパ腫（節外性及び節性）、形質細胞性腫瘍（例えば、形質細胞性骨髄腫、プラズマ細胞腫、モノクローナル免疫グロブリン沈着症、重鎖病）、及び濾胞性リンパ腫（例えば、グレードＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、またはＩＶ）が挙げられる。

いくつかの実施形態では、測定対象物質が、対象から得られる腫瘍細胞に由来する腫瘍関連抗原である。いくつかの実施形態では、腫瘍関連抗原が、１７−１Ａ、７０７−ＡＰ、ＡＦＰ、アネキシンＩＩ、ＡＲＴ−４、ＢＡＧＥ、ＢＡＧＥ−１、β−カテニン、ＢＣＧ、ｂｃｒ／ａｂｌ、Ｂｃｒ／ａｂｌ ｅ１４ａ２融合ジャンクション、ｂｃｒ−ａｂｌ（ｂ３ａ２）、ｂｃｒ−ａｂｌ（ｂ３ａ２）、ｂｃｒ−ａｂｌ ｐ１９０（ｅ１ａ２）、ｂｃｒ−ａｂｌ ｐ２１０（ｂ２ａ２）、ｂｃｒ−ａｂｌ ｐ２１０（ｂ３ａ２）、ｂｃｒ−ａｂｌ ｐ２１０（ｂ３ａ２）、水疱性類天疱瘡抗原−１、ＣＡ１９−９、ＣＡ１２５、ＣＡ２１５、ＣＡＧ−３、ＣＡＭＥＬ、癌精巣抗原、カスパーゼ−８、ＣＣＬ３、ＣＣＬ４、ＣＤ１６、ＣＤ２０、ＣＤ３、ＣＤ３０、ＣＤ５５、ＣＤ６３、ＣＤＣ２７、ＣＤＫ−４、ＣＤＲ３、ＣＥＡ、クラスター５、クラスター−５Ａ、サイクリン依存性キナーゼ−４、Ｃｙｐ−Ｂ、ＤＡＭ−１０、ＤＡＭ−６、Ｄｅｋ−ｃａｉｎ、Ｅ７、ＥＧＦＲ、ＥＧＦＲｖＩＩＩ、ＥＧＰ４０、ＥＬＦ２ Ｍ、ＥｐＣＡＭ、ＦｕｃＧＭ１、Ｇ２５０、ＧＡ７３３、ＧＡＧＥ、ＧＡＧＥ−１−８、ガストリン癌関連抗原、ＧＤ２、ＧＤ３、ｇｌｏｂｏＨ、グリコホリン、ＧＭ１、ＧＭ２、ＧＭ３、ＧｎＴＶ、Ｇｎ−Ｔ−Ｖ、ｇｐ１００、Ｈｅｒ−２／ｎｅｕ、ＨＥＲ Ｖ−Ｋ−ＭＥ、高分子量関連抗原、高分子量プロテオグリカン（ＨＭＰＧ）、ＨＰＶ−１６ Ｅ６、ＨＰＶ−１６ Ｅ７、ＨＰＶＥ６、ＨＳＰ７０−２Ｍ、ＨＳＴ−２、ｈＴＥＲＴ、ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン（ＨＣＧ）、ヒト乳脂肪球（ＨＭＦＧ）、ｉＣＥ、ＫＩＡＡ０２０５、ＫＫ−ＬＣ−１、ＫＭ−ＨＮ−１、Ｌ６、ＬＡＧＥ−１、Ｌｃｏｓｅ４Ｃｅｒ、ＬＤＬＲ／ＦＵＴ、ルイスＡ、ルイスｖ／ｂ、Ｍタンパク質、ＭＡＧＥ−１、ＭＶＣ、ＭＡＧＥ−Ａ１−１２、ＭＡＧＥ−Ｃ２、ＭＡＨＧＥ−３、ＭＡＲＴ−１／Ｍｅｌａｎ−Ａ、ＭＣ１Ｒ、ＭＥ４９１、ＭＵＣ１、ＭＵＣ２、ムチン、ＭＵＭ−１、ＭＵＭ−２、ＭＵＭ−３、突然変異ｐ５３、ミオシン、ＭＺ２−Ｅ、Ｎ９ノイラミニダーゼ、ＮＡ８８、ＮＡ８８−Ａ、鼻咽頭癌抗原、ＮＧＡ、ＮＫ１／ｃ−３、ＡＢＬエキソン４を有するＮｏｖｅｌ ｂｃｒ／ａｂｌｋ融合ＢＣＲエキソン１、１３、１４、ＮＹ−ＥＳＯ−１／ＬＡＧＥ−２、ＮＹ−ＥＳＯ−１ｂ、ＯＣ１２５、骨肉腫関連抗原−１、Ｐ１５、ｐ１９０ ｍｉｍｏｒ ｂｃｒ−ａｂｌ（ｅ１ａ２）、ｐ５３、Ｐｍ１／ＲＡＲａ、ポリシアル酸、ＰＲＡＭＥ、ＰＳＡ、ＰＳＭ、ＲＵ１、ＲＵ２、ＳＡＧＥ、ＳＡＲＴ−１、ＳＡＲＴ−２、ＳＡＲＴ−３、Ｓｉａｌｙｌ ＬｅＡ、Ｓｐ１７、ＳＳＸ−２、ＳＳＸ−４、表面免疫グロブリン、ＴＡＧ−１、ＴＡＧ−２、ＴＥＬ／ＡＭＬ１、ＴＰＩ、ＴＲＡＧ−３、ＴＲＰ−１（ｇｐ７５）、ＴＲＰ−２、ＴＲＰ２−ＩＮＴ２、ｈＴＲＴ、腫瘍関連糖タンパク質−７２（ＴＡＧ−７２）、チロシナーゼ、ｕ−ＰＡ、ＷＴ１、及びＸＡＧＥ−１ｂ、または上記の抗原のいずれかの免疫原性フラグメントから選択される１つ以上の抗原である。いくつかの実施形態では、腫瘍関連抗原が、ＳＥＲＥＸ（組み換えｃＤＮＡ発現ライブラリーの血清学的分析）アプローチによって、またはさまざまな源または癌細胞株の腫瘍組織から生成されるｃＤＮＡ発現ライブラリーの血清学的スクリーニングに基づいて、及び免疫原性腫瘍タンパク質を自己由来患者血清とのその反応性に基づいて特定することによって特定される。いくつかの実施形態では、測定対象物質が、野生型タンパク質と異なる１つ以上の翻訳後修飾を有する炭水化物抗原である腫瘍関連抗原である。いくつかの実施形態では、腫瘍関連抗原が、悪性腫瘍細胞中に存在するが、非悪性腫瘍細胞中に存在しない遺伝子融合から生じるタンパク質の融合領域を含む。いくつかの実施形態では、腫瘍関連抗原が、ＲＴＫ遺伝子またはタンパク質中の自己分泌活性化、染色体転座、ＲＴＫ過剰発現、または機能獲得変異のため、腫瘍細胞中で調節されない及び／または機能しないレセプターチロシンキナーゼを含む。

測定対象物質は、対象に対して病原となる、または病原とならない可能性がある感染または非感染因子の抗原のエピトープを含んでよい。測定対象物質は、ヒト消化管、粘膜面、または上皮細胞中のプロバイオティックまたは共生微生物などの動物または植物バイオームの微生物のいずれかを含む、相利共生、寄生、または共生微生物に由来することができる。いくつかの実施形態では、細菌性病原体が、Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｂａｕｍａｎｎｉｉ（以前はＡｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ ｃａｌｃｏａｃｅｔｉｃｕｓ）、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ、Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ ｐｙｏｇｅｎｅｓ（以前は Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｐｙｏｇｅｎｅｓ）、Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ ｉｓｒａｅｌｉｉ、ｎｏｃａｒｄｉａ ａｓｔｅｒｏｉｄｓ、Ｎ．ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ、Ａｅｒｏｍｏｎａｓ ｈｙｄｒｏｐｈｉｌａ、Ａｍｙｃｏｌａｔａ ａｕｔｏｔｒｏｐｈｉｃａ、Ａｒｃｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｍ（以前はＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｍ）、Ａｒｉｚｏｎａ ｈｉｎｓｈａｗｉｉ−−全血清型、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｉｓ、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ、Ｂａｒｔｏｎｅｌｌａ ｈｅｎｓｅｌａｅ、Ｂ．ｑｕｉｎｔａｎａ、Ｂ．ｖｉｎｓｏｎｉｉ、Ｂ．ｐｅｒｔｕｓｓｉｓを含むＢｏｒｄｅｔｅｌｌａ、Ｂｏｒｒｅｌｉａ ｒｅｃｕｒｒｅｎｔｉｓ、Ｂ．ｂｕｒｇｄｏｒｆｅｒｉ、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ（以前はＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ種）ＢＳＬ ＩＩＩに記載のものを除く）、Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ ｃｏｌｉ、Ｃ．ｆｅｔｕｓ、Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ、Ｃｈｌａｍｙｄｉａ ｐｓｉｔｔａｃｉ、Ｃ．ｔｒａｃｈｏｍａｔｉｓ、Ｃ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａ、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ（神経毒素産生性種）、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ神経毒、Ｃｌ．ｃｈａｕｖｏｅｉ、Ｃｌ．ｈａｅｍｏｌｙｔｉｃｕｍ、Ｃｌ．ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃｕｍ、Ｃｌ．ｎｏｖｙｉ、Ｃｌ．ｓｅｐｔｉｃｕｍ、Ｃｌ．Ｔｅｔａｎｉ、Ｃｌ．Ｐｅｒｆｉｒｎｇｅｎｓイプシロン毒素、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｄｉｐｈｔｈｅｒｉａｅ、Ｃ．ｐｓｅｕｄｏｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ、Ｃ．ｒｅｎａｌｅ、Ｄｅｒｍａｔｏｐｈｉｌｕｓ ｃｏｎｇｏｌｅｎｓｉｓ、Ｅｄｗａｒｄｓｉｅｌｌａ ｔａｒｄａ、Ｅｒｙｓｉｐｅｌｏｔｈｒｉｘ ｒｈｕｓｉｏｐａｔｈｉａｅ、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ−−全腸管病原性、毒素原性、腸管組織侵入性及びＫ１抗原を有する菌株、以下を含む、Ｅ．ｃｏｌｉ Ｏ１５７：Ｈ７、Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ ｄｕｃｒｅｙｉ、Ｈ．ｉｎｆｌｕｅｎｚａｅ、Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ ｐｙｌｏｒｉ、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ−−Ｋ．ｏｘｙｔｏｃａ（ＲＧ１）を除く全種、Ｌ．ｐｎｅｕｍｏｐｈｉｌａを含むＬｅｇｉｏｎｅｌｌａ、Ｌｅｐｔｏｓｐｉｒａ ｉｎｔｅｒｒｏｇａｎｓ−−全血清型、Ｌｉｓｔｅｒｉａ、Ｍｏｒａｘｅｌｌａ、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ（ＢＳＬ ＩＩＩに記載のものを除く）：以下を含む、Ｍ．ａｖｉｕｍ複合体、Ｍ．ａｓｉａｔｉｃｕｍ、Ｍ．ｂｏｖｉｓ ＢＣＧワクチン菌株、Ｍ．ｃｈｅｌｏｎｅｉ、Ｍ．ｆｏｒｔｕｉｔｕｍ、Ｍ．ｋａｎｓａｓｉｉ、Ｍ．ｌｅｐｒａｅ、Ｍ．ｍａｌｍｏｅｎｓｅ、Ｍ．ｍａｒｉｎｕｍ、Ｍ．ｐａｒａｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ、Ｍ．ｓｃｒｏｆｕｌａｃｅｕｍ、Ｍ．ｓｉｍｉａｅ、Ｍ．ｓｚｕｌｇａｉ、Ｍ．ｕｌｃｅｒａｎｓ、Ｍ．ｘｅｎｏｐｉ、Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ、Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ ｇｏｎｏｒｒｈｏｅａｅ、Ｎ．ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｅｓ、Ｎｏｃａｒｄｉａ ａｓｔｅｒｏｉｄｅｓ、Ｎ．ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ、Ｎ．ｏｔｉｔｉｄｉｓｃａｖｉａｒｕｍ、Ｎ．ｔｒａｎｓｖａｌｅｎｓｉｓ、Ｐｒｏｔｅｕｓ ｍｉｒａｂｉｌｉｓ、Ｐ．ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｒｈｏｄｏｃｏｃｃｕｓ ｅｑｕｉ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ：以下を含む、Ｓ．ａｒｉｚｏｎａｅ、Ｓ．ｃｈｏｌｅｒａｓｕｉｓ、Ｓ．ｅｎｔｅｒｉｔｉｄｉｓ、Ｓ．ｇａｌｌｉｎａｒｕｍ−ｐｕｌｌｏｒｕｍ、Ｓ．ｍｅｌｅａｇｒｉｄｉｓ、Ｓ．ｐａｒａｔｙｐｈｉ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｓ．ｔｙｐｈｉ、Ｓ．ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ、Ｓｈｉｇｅｌｌａ：以下を含む、Ｓ．ｂｏｙｄｉｉ、Ｓ．ｄｙｓｅｎｔｅｒｉａｅ、１型、Ｓ．ｆｌｅｘｎｅｒｉ、Ｓ．ｓｏｎｎｅｉ、Ｓｐｈａｅｒｏｐｈｏｒｕｓ ｎｅｃｒｏｐｈｏｒｕｓ、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｍｏｎｉｌｉｆｏｒｍｉｓ、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ：以下を含む、Ｓ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｓ．ｐｙｏｇｅｎｅｓ、Ｔｒｅｐｏｎｅｍａ ｐａｌｌｉｄｕｍ、Ｔ．ｃａｒａｔｅｕｍ、Ｖｉｂｒｉｏ ｃｈｏｌｅｒａｅ、Ｖ．ｐａｒａｈｅｍｏｌｙｔｉｃｕｓ、Ｖ．ｖｕｌｎｉｆｉｃｕｓ、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ、Ｂａｒｔｏｎｅｌｌａ、Ｂｒｕｃｅｌｌａ：以下を含む、Ｂ．ａｂｏｒｔｕｓ、Ｂ．ｃａｎｉｓ、Ｂ．ｓｕｉｓ、Ｂ．ｍｅｌｉｔｅｎｓｉｓ、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）ｍａｌｌｅｉ、Ｂ．ｐｓｅｕｄｏｍａｌｌｅｉ、Ｃｏｘｉｅｌｌａ ｂｕｒｎｅｔｉｉ、Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ、Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｂｏｖｉｓ（ＢＣＧ菌株、ＢＳＬＩＩ−−クラミジアを含む細菌性病原体を除く）、Ｍ．ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ、ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ以外のＭｙｃｏｂａｃｔｅｒｉａ（ＭＯＴＴ）、Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ ｍｕｌｔｏｃｉｄａ Ｂ型−−「バッファロー」及び他の病毒菌株、Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ ａｋａｒｉ、Ｒ．ａｕｓｔｒａｌｉｓ、Ｒ．ｃａｎａｄａ、Ｒ．ｃｏｎｏｒｉｉ、Ｒ．ｐｒｏｗａｚｅｋｉｉ、Ｒ．ｒｉｃｋｅｔｔｓｉｉ、Ｒ、ｓｉｂｅｒｉｃａ、Ｒ．ｔｓｕｔｓｕｇａｍｕｓｈｉ、Ｒ．ｔｙｐｈｉ（Ｒ．ｍｏｏｓｅｒｉ）、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｐｅｓｔｉｓから選択される。

測定対象物質は、ウイルス性病原体に由来することができる。例えば、いくつかの実施形態では、測定対象物質が、アデノウイルス、ヒト−−全型、アルファウイルス（トガウイルス）、東部ウマ脳炎ウイルス、東部ウマ脳脊髄炎ウイルス、ベネズエラウマ脳脊髄炎ワクチン菌株ＴＣ−８３、西部ウマ脳脊髄炎ウイルス、アレナウイルス、リンパ性脈絡髄膜炎ウイルス（非向神経性菌株）、タカリベウイルス複合体、ブニヤウイルス、ブニヤムウェラウイルス、リフトバレー熱ウイルスワクチン菌株ＭＰ−１２、カリチウイルス、コロナウイルス、フラビウイルス（トガウイルス）−−Ｂ群アルボウイルス、デング熱ウイルス血清型１、２、３、及び４、黄熱ウイルスワクチン菌株１７Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥ型肝炎ウイルス、サイトメガロウイルス、エプスタインバーウイルス、単純疱疹１及び２型、帯状疱疹、ヒトヘルペスウイルス６及び７型、インフルエンザウイルスＡ、Ｂ、及びＣ型、パポバウイルス、乳腺腫ウイルス、ニューカッスル病ウイルス、はしかウイルス、流行性耳下腺炎ウイルス、パラインフルエンザウイルス１、２、３、及び４型、ポリオーマウイルス（ＪＣウイルス、ＢＫウイルス）、呼吸器合胞体ウイルス、ヒトパルボウイルス（Ｂ１９）、コクサッキーウイルスＡ及びＢ型、エコーウイルス、ポリオウイルス、ライノウイルス、アラストリム（小痘瘡ウイルス）、疱瘡（大痘瘡ウイルス）、白痘レオウイルス、コルチウイルス、ヒトロタウイルス、及びオルビウイルス（コロラドダニ熱ウイルス）、狂犬病ウイルス、水疱性口内炎ウイルス、ルビウイルス（風疹）、セムリキ森林ウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、ベネズエラウマ脳炎ウイルス、ベネズエラウマ脳脊髄炎ウイルス、アレナウイルス（別名、南アメリカ出血性熱ウイルス）、フレクサル、リンパ性脈絡髄膜炎ウイルス（ＬＣＭ）（向神経性菌株）、ハンターンウイルスを含むハンタウイルス、リフトバレー熱ウイルス、日本脳炎ウイルス、黄熱ウイルス、サル痘ウイルス、ヒト免疫不全症ウイルス（ＨＩＶ）１及び２型、ヒトＴ細胞リンパ球向性ウイルス（ＨＴＬＶ）１及び２型、サル免疫不全ウイルス（ＳＩＶ）、水疱性口内炎ウイルス、グアナリトウイルス、ラッサ熱ウイルス、フニンウイルス、マチュポウイルス、サビア、クリミア−コンゴ出血熱ウイルス、エボラウイルス、マールブルグウイルス、中央ヨーロッパダニ媒介脳炎、極東ダニ媒介脳炎を含むダニ媒介脳炎ウイルス複合体（フラビ）、ハンザロバ、Ｈｙｐｒ、クムリンゲ、キャサヌール森林病、オムスク出血熱、及びロシア春夏脳炎ウイルス、ヘルペスウイルスシミエ（ヘルペスＢまたはサルＢウイルス）、オナガザルヘルペスウイルス１（ヘルペスＢウイルス）、馬モルビリウイルス（ヘンドラ及びヘンドラ様ウイルス）、ニパウイルス、大痘瘡ウイルス（天然痘ウイルス）、小痘瘡ウイルス（アラストリム）、アフリカブタ熱ウイルス、アフリカウマ病ウイルス、アカバネウイルス、鳥インフルエンザウイルス（高病原性）、ブルータングウイルス、ラクダ痘ウイルス、豚コレラウイルス、コウドリアルミナンチウム（心水病）、口蹄疫ウイルス、ヤギ痘ウイルス、日本脳炎ウイルス、ランピースキン病ウイルス、悪性腫瘍カタル熱ウイルス、メナングルウイルス、ニューカッスル病ウイルス（ＶＶＮＤ）、小反芻獣疫ウイルス、牛疫ウイルス、羊痘ウイルス、豚水胞病ウイルス、水疱性口内炎ウイルス（外来）から選択されるウイルス性病原体に由来する。

測定対象物質は、寄生虫に由来することができる。例えば、いくつかの実施形態では、測定対象物質が、Ａｎｃｙｌｏｓｔｏｍａヒト十二指腸虫：以下を含む、Ａ．ｄｕｏｄｅｎａｌｅ、Ａ．ｃｅｙｌａｎｉｃｕｍ、Ａｓｃａｒｉｓ：以下を含む、Ａｓｃａｒｉｓ ｌｕｍｂｒｉｃｏｉｄｅｓ ｓｕｕｍ、Ｂａｂｅｓｉａ：以下を含む、Ｂ．ｄｉｖｅｒｇｅｎｓ、Ｂ．ｍｉｃｒｏｔｉ、Ｂｒｕｇｉａフィラリア病原体：以下を含む、Ｂ．ｍａｌａｙｉ、Ｂ．ｔｉｍｏｒｉ、Ｃｏｃｃｉｄｉａ、Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ：以下を含む、Ｃ．ｐａｒｖｕｍ、Ｃｙｓｔｉｃｅｒｃｕｓ ｃｅｌｌｕｌｏｓａｅ （ｈｙｄａｔｉｄ ｃｙｓｔ、Ｔ．ｓｏｌｉｕｍの幼虫）、Ｅｃｈｉｎｏｃｏｃｃｕｓ：以下を含む、Ｅ．ｇｒａｎｕｌｏｓｉｓ、Ｅ．ｍｕｌｔｉｌｏｃｕｌａｒｉｓ、Ｅ．ｖｏｇｅｌｉ、Ｅｎｔａｍｏｅｂａ ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ、Ｅｎｔｅｒｏｂｉｕｓ、Ｆａｓｃｉｏｌａ：以下を含む、Ｆ．ｇｉｇａｎｔｉｃａ、Ｆ．ｈｅｐａｔｉｃａ、Ｇｉａｒｄｉａ：以下を含む、Ｇ．ｌａｍｂｌｉａ、Ｈｅｔｅｒｏｐｈｙｅｓ、Ｈｙｍｅｎｏｌｅｐｉｓ：以下を含む、Ｈ．ｄｉｍｉｎｕｔａ、Ｈ．ｎａｎａ、Ｉｓｏｓｐｏｒａ、Ｌｅｉｓｈｍａｎｉａ：以下を含む、Ｌ．ｂｒａｚｉｌｉｅｎｓｉｓ、Ｌ．ｄｏｎｏｖａｎｉ、Ｌ．ｅｔｈｉｏｐｉａ、Ｌ．ｍａｊｏｒ、Ｌ．ｍｅｘｉｃａｎａ、Ｌ．ｐｅｒｕｖａｎｉａ、Ｌ．ｔｒｏｐｉｃａ、Ｌｏａ ｌｏａフィラリア病原体、Ｍｉｃｒｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ、Ｎａｅｇｌｅｒｉａ ｆｏｗｌｅｒｉ、Ｎｅｃａｔｏｒヒト十二指腸虫：以下を含む、Ｎ．ａｍｅｒｉｃａｎｕｓ、Ｏｎｃｈｏｃｅｒｃａ フィラリア病原体：以下を含む、Ｏ．ｖｏｌｖｕｌｕｓ、Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ ｃｙｎｏｍｏｌｏｇｉ、Ｐ．ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ、Ｐ．ｍａｌａｒｉａｅ、Ｐ．ｏｖａｌｅ、Ｐ．ｖｉｖａｘ、Ｓａｒｃｏｃｙｓｔｉｓ：以下を含む、Ｓ．ｓｕｉ ｈｏｍｉｎｉｓ、Ｓｃｈｉｓｔｏｓｏｍａ：以下を含む、Ｓ．ｈａｅｍａｔｏｂｉｕｍ、Ｓ．ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｕｍ、Ｓ．ｊａｐｏｎｉｃｕｍ、Ｓ．ｍａｎｓｏｎｉ、Ｓ．ｍｅｋｏｎｇｉ、Ｓｔｒｏｎｇｙｌｏｉｄｅｓ：以下を含む、Ｓ．ｓｔｅｒｃｏｒａｌｉｓ、Ｔａｅｎｉａ ｓｏｌｉｕｍ、Ｔｏｘｏｃａｒａ：以下を含む、Ｔ．ｃａｎｉｓ、Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ：以下を含む、Ｔ．ｇｏｎｄｉｉ、Ｔｒｉｃｈｉｎｅｌｌａ ｓｐｉｒａｌｉｓ、Ｔｒｙｐａｎｏｓｏｍａ：以下を含む、Ｔ．ｂｒｕｃｅｉ ｂｒｕｃｅｉ、Ｔ．ｂｒｕｃｅｉ ｇａｍｂｉｅｎｓｅ、Ｔ．ｂｒｕｃｅｉ ｒｈｏｄｅｓｉｅｎｓｅ、Ｔ．ｃｒｕｚｉ、またはＷｕｃｈｅｒｅｒｉａ ｂａｎｃｒｏｆｔｉフィラリア病原体から選択される寄生虫に由来する。

測定対象物質は、真菌病原体とすることができる。例えば、いくつかの実施形態では、測定対象物質が、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｆｕｍｉｇａｔｅｓ、Ｂｌａｓｔｏｍｙｃｅｓ ｄｅｒｍａｔｉｔｉｄｉｓ、Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｂａｎｔｉａｎｕｍ、Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ、Ｃ．（Ｘｙｌｏｈｙｐｈａ）ｔｒｉｃｈｏｉｄｅｓ、Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ、Ｄａｃｔｙｌａｒｉａ ｇａｌｏｐａｖａ（Ｏｃｈｒｏｃｏｎｉｓ ｇａｌｌｏｐａｖｕｍ）、Ｅｐｉｄｅｒｍｏｐｈｙｔｏｎ、Ｅｘｏｐｈｉａｌａ（Ｗａｎｇｉｅｌｌａ）ｄｅｒｍａｔｉｔｉｄｉｓ、Ｆｏｎｓｅｃａｅａ ｐｅｄｒｏｓｏｉ、Ｍｉｃｒｏｓｐｏｒｕｍ、Ｐａｒａｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｂｒａｚｉｌｉｅｎｓｉｓ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｍａｒｎｅｆｆｅｉ、Ｐｎｅｕｍｏｃｙｓｔｉｓ ｃａｒｉｎｉｉ、Ｓｐｏｒｏｔｈｒｉｘ ｓｃｈｅｎｃｋｉｉ、Ｔｒｉｃｈｏｐｈｙｔｏｎ、Ｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｉｍｍｉｔｉｓ、Ｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ ｐｏｓａｄａｓｉｉ、Ｈｉｓｔｏｐｌａｓｍａ ｃａｐｓｕｌａｔｕｍ、Ｈ． ｃａｐｓｕｌａｔｕｍ ｖａｒ． ｄｕｂｏｉｓｉｉから選択される真菌病原体に由来する。

測定対象物質は、毒素とすることができる。いくつかの実施形態では、測定対象物質が、アブリン、Ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ神経毒、Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓイプシロン毒素、コノトキシン、ジアセトキシスシルペノール、リシン、サキシトキシン、志賀毒素様リボゾーム不活化タンパク質、志賀毒素、ブドウ球菌エンテロトキシン、Ｔ−２毒素、及びテトロドトキシンから選択される毒素である。

いくつかの実施形態では、測定対象物質が、Ｂ型肝炎表面抗原（ＨＢｓＡｇ）、Ｂ．ｂｕｒｇｄｏｒｆｅｒｉ ＯｓｐＡ、ＨＰＶ Ｌ１、ＲＳＶ Ｆタンパク質、インフルエンザヘマグルチニン、インフルエンザステムループ領域、インフルエンザＭ２、Ｐ．ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ ｍｅｒｏｚｏｉｔｅ表面タンパク質１−１０、ＧＬＵＲＰ、ＳＥＲＡ、Ｓ−抗原、６−ｃｙｓファミリー、ＡＭＡ１、ＥＢＡ１７５、１４０、１８１、ＭＴＲＡＰ、ＰＴＲＡＭＰ、ＡＳＰ、Ｒｈ１、２ａ、２ｂ、４、５、ＲＡＰ１、２、３、ＲＡＭＡ、ＲＨＯＰＨ１、２、３、Ｐ．ｖｉｖａｘスポロゾイト周囲タンパク質、スポロゾイト表面タンパク質２、ＳＳＰ２／ＴＲＡＰ、ＣＳＰ−Ｎ、ＣＳＰ−Ｒ、ＣＳＰ−Ｃ、ＭＳＰ−１、ＭＳＰ−９、ＤＢＰＲＩＩＩ、ＡＭＡ−１、Ｐｖｓ２５、Ｐｖｓ２８、Ｓ．ａｕｒｅｕｓ莢膜多糖、ポリ−Ｎ−アセチルグルコサミン、ＨＩＶ ｇｐ１２０、ｇｐ４１、及びデングウイルス保存領域から選択される。

別の実施形態では、測定対象物質が、アレルゲンの少なくとも１つのエピトープを含む。アレルゲンは、自然に生じるもの、またはアレルギーワクチン中に含有されるアレルゲンなどの人工的なものとすることができる。アレルゲンの例としては、動物性生成物（例えば、Ｆｅｌ ｄ １、皮屑、ゴキブリキノコ体傘部、ウール、ダストダニ排泄物）、薬剤（例えば、ペニシリン、スルホンアミド、サリチレート、局部麻酔薬）、食物（例えば、セロリ及び根セロリ、コーン、鶏卵（例えば、アルブミン）、果物、マメ類（例えば、豆、エンドウ、ピーナッツ、ダイズ）、ミルク、シーフード（例えば、貝）、ゴマ、しょう油、木の実（例えば、ペカン、アーモンド）、小麦、昆虫毒（例えば、アカヒアリ、蜂刺毒、スズメバチ刺毒）、ラテックス、金属、植物花粉（例えば、草（例えば、ライグラス、チモシー牧草、雑草（例えば、ブタクサ、オオバコ、イラクサ、Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｖｕｌｇａｒｉｓ、ｃｈｅｎｏｐｏｄｉｕｍ ａｌｂｕｍ、スイバ）、及び木（例えば、カバ、ハンノキ、ハシバミ、シデ、トチノキ、ヤナギ、ポプラ、プラタナス、シナノキ、オリーブ、Ａｓｈｅ ｊｕｎｉｐｅｒ）が挙げられるが、これらに限定されない。

いくつかの実施形態では、測定対象物質が、ラテックスタンパク質、例えば、未加工ラテックス樹液、アンモニアを含有する生ラテックスまたはタンパク質が化学物質及び高温にあてられた完成ラテックス製品に由来するアレルゲンである。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、ダニのアレルゲン、例えば、Ｄｅｒｍａｔｏｐｈａｇｏｉｄｅｓ ｆａｒｉｎａｅ、Ｄｅｒｍａｔｏｐｈａｇｏｉｄｅｓ ｐｔｅｒｏｎｙｓｓｉｎｕｓ、Ａｃａｒｕｓ ｓｉｒｏ、Ｂｌｏｍｉａ ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ、Ｃｈｏｒｔｏｇｌｙｐｈｕｓ ａｒｃｕａｔａｓ、Ｅｕｒｏｇｌｙｐｈｕｓ ｃａｎｎｅｉ、Ｌｅｐｉｄｏｇｌｙｐｈｕｓ ｄｅｓｔｒｕｃｔｏｒ、Ｔｙｒｏｐｈａｇｕｓ ｐｕｔｒｅｓｃｅｎｔｉａｅ、または Ｇｌｙｐｈａｇｕｓ ｄｅｍｅｓｔｉｃｕｓである。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、毒、例えば、Ｂｏｍｂｕｓ種、Ｖｅｓｐａ ｃｒａｂｒｏ、Ａｐｉｓ ｍｅｌｌｉｆｅｒａ、Ｄｏｌｉｃｈｏｖｅｓｐｕｌａ種、Ｐｏｌｉｓｔｅｓ種、Ｖｅｓｐｕｌａ種、Ｄｏｌｉｃｈｏｖｅｓｐｕｌａ ｍａｃｕｌａｔａ、またはＤｏｌｉｃｈｏｖｅｓｐｕｌａ ａｒｅｎａｒｉａからのものである。いくつかの実施形態では、測定対象物質が、昆虫、例えば、Ｃａｍｐｏｎｏｔｕｓ ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉｃｕｓ、Ｓｏｌｅｎｏｐｓｉｓ ｉｎｖｉｃｔａ、Ｓｏｌｅｎｏｐｓｉｓ ｒｉｃｈｔｅｒｉ、Ｐｅｒｉｐｌａｎｅｔａ ａｍｅｒｉｃａｎａ、Ｂｌａｔｔｅｌｌａ ｇｅｒｍａｎｉｃａ、Ｂｌａｔｔａ ｏｒｉｅｎｔａｉｌｓ、Ｔｅｂａｎｕｓ種、Ｍｕｓｃａ ｄｏｍｅｓｔｉｃａ、Ｅｐｈｅｍｅｒｏｐｔｅｒａ種、Ｃｕｌｉｃｉｄａｅ種、またはＨｅｔｅｒｏｃｅｒａ種からのアレルゲンである。

いくつかの実施形態では、アレルゲン測定対象物質が、生物、例えば、Ｓｅｒｉｎｕｓ ｃａｎａｒｉａ、Ｆｅｌｉｓ ｃａｔｕｓ（ｄｏｍｅｓｔｉｃｕｓ）、Ｂｏｓ ｔａｕｒｕｓ、Ｇａｌｌｕｓ ｇａｌｌｕｓ（ｄｏｍｅｓｔｉｃｕｓ）、Ｃａｎｉｓ ｆａｍｉｌｉａｒｉｓ、Ａｒｉａｓ ｐｌａｔｙｒｈｙｎｃｈｏｓ、Ｍｅｒｉｏｎｅｓ ｕｎｇｕｉｃｕｌａｔｕｓ、Ｃａｐｒａ ｈｉｒｃｕｓ、Ａｎｓｅｒ ｄｏｍｅｓｔｉｃｕｓ、Ｃａｖｉａ ｐｏｒｃｅｌｌｕｓ（ｃｏｂａｙａ）、Ｍｅｓｏｃｒｉｅｔｕｓ ａｕｒａｔｕｓ、Ｓｕｓ ｓｃｒｏｆａ、Ｅｑｕｕｓ ｃａｂａｌｌｕｓ、Ｍｕｓ ｍｕｓｃｕｌｕｓ、Ｐｓｉｔｔａｃｉｄａｅ、Ｃｏｌｕｍｂａ ｆａｓｃｉａｔａ、Ｏｒｙｃｔｏｌａｇｕｓ ｃｕｎｉｃｕｌｕｓ、Ｒａｔｔｕｓ ｎｏｒｖｅｇｉｃｕｓ、またはＯｖｉｓ ａｒｉｅｓからの上皮、皮屑、または毛である。

いくつかの実施形態では、アレルゲン測定対象物質が 真菌、例えば、Ｃｅｐｈａｌｏｓｐｏｒｉｕｍ ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ、Ａｌｔｅｒｎａｒｉａ ｔｅｎｕｉｓ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｇｌａｕｃｕｓ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｆｌａｖｕｓ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｆｕｍｉｇａｔｕｓ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｄｕｌａｎｓ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｔｅｒｒｅｕｓ、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｖｅｒｓｉｃｏｌｏｒ、Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｐｕｌｌｕｌａｎ（Ｐｕｌｌｕｌａｒｉａ ｐｕｌｌｕｌａｎｓ）、Ｄｒｅｃｈｓｌｅｒａ ｓｏｒｏｋｉｎｉａｎａ、Ｈｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ、Ｂｏｔｒｙｔｉｓ ｃｉｎｅｒｅａ、Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ、Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ ｇｌｏｂｏｓｕｍ、Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｈｅｒｂａｒｕｍ、Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｓｐｈａｅｒｏｓｐｅｎｎｕｍ（Ｈｏｍｏｄｅｎｄｒｕｍ ｈｏｒｄｅｉ）、Ｄｒｅｃｈｓｌｅｒａ ｓｐｉｃｉｆｅｒａ（Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａ ｓｐｉｃｉｆｅｒａ）、Ｅｐｉｃｏｃｃｕｍ ｎｉｇｒｕｍ（Ｅｐｉｃｏｃｃｕｍ ｐｕｒｐｕｒａｓｃｅｎｓ）、Ｅｐｉｄｅｒｍｏｐｈｙｔｏｎ ｆｌｏｃｃｏｓｕｍ、Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｍｏｎｉｌｉｆｏｒｍｅ、Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｓｏｌａｎｉ、Ｇｅｏｔｒｉｃｈｕｍ ｃａｎｄｉｄｕｍ、Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ｖｉｒｉｄｅ、Ｈｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕｍ ｓｏｌａｎｉ、Ｍｉｃｒｏｓｐｏｒｕｍ ｃａｎｉｓ、Ｍｕｃｏｒ ｃｉｒｃｉｎｅｌｌｏｉｄｅｓｆ ｃｉｒｃｉｎｅｌｌｏｉｄｅｓ、Ｍｕｃｏｒ ｃｉｒｃｉｎｅｌｌｏｉｄｅｓｆ ｌｕｓｉｔａｎｉｃｕｓ、Ｍｕｃｏｒ ｐｌｕｍｂｏｕｓ、Ｍｙｃｏｇｏｎｅ ｐｅｒｎｉｃｉｏｓａ、Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ、Ｎｉｇｒｏｓｐｏｒａ ｏｒｙｚａｅ、Ｐａｅｃｉｌｏｍｙｃｅｓ ｖａｒｉｏｔｉｉ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｂｒｅｖｉｃｏｍｐａｃｔｕｍ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｃａｍｅｍｂｅｒｔｉｉ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｃｈｒｙｓｏｇｅｎｕｍ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｄｉｇｉｔａｔｕｍ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｅｘｐａｎｓｕｍ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｎｏｔａｔｕｍ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｒｏｑｕｅｆｏｒｔｉｉ、Ｐｈｏｍａ ｂｅｔａｅ、Ｐｈｏｍａ ｈｅｒｂａｒｕｍ、Ｒｈｉｚｏｐｕｓ ｏｒｙｚａｅ、Ｒｈｉｚｏｐｕｓ ｓｔｏｌｏｎｉｆｅｒ、Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ ｍｕｃｉｌａｇｉｎｏｓａ、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ、Ｓｃｏｐｕｌａｒｉｏｐｓｉｓ ｂｒｅｖｉｃａｕｌｉｓ、Ｓｅｒｐｕｌａ ｌａｃｒｙｍａｎｓ、Ｓｅｔｏｓｐｈａｅｒｉａ ｒｏｓｔｒａｔａ、Ｓｔｅｍｐｈｙｌｉｕｍ ｂｏｔｒｙｏｓｕｍ、Ｓｔｅｍｐｈｙｌｉｕｍ ｓｏｌａｎｉ、Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｈａｒｚｉａｎｕｍ、Ｔｒｉｃｈｏｐｈｙｔｏｎ ｍｅｎｔａｇｒｏｐｈｙｔｅｓ、Ｔｒｉｃｈｏｐｈｙｔｏｎ ｒｕｂｒｕｍ、またはＴｒｉｃｈｏｔｈｅｃｉｕｍ ｒｏｓｅｕｍからのものである。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、黒穂病菌、例えば、Ｕｓｔｉｌａｇｏ ｎｕｄａ、Ｕｓｔｉｌａｇｏ ｃｙｎｏｄｏｎｔｉｓ、Ｕｓｔｉｌａｇｏ ｃａｎｄｉｓ、Ｓｐｏｒｉｓｏｒｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍ、Ｕｓｔｉｌａｇｏ ａｖｅｎａｅ、または Ｕｓｔｉｌａｇｏ ｔｒｉｔｉｃｉからのものである。

いくつかの実施形態では、アレルゲン 測定対象物質が、草、例えば、Ｐａｓｐａｌｕｍ ｎｏｔａｔｕｍ、Ｃｙｎｏｄｏｎ ｄａｃｔｙｌｏｎ、Ｐｏａ ｃｏｍｐｒｅｓｓａ、Ｂｒｏｍｕｓ ｉｎｅｎｎｉｓ、Ｐｈａｌａｒｉｓ ａｒｕｎｄｉｎａｃｅａ、Ｚｅａ ｃａｎｓ、Ｅｌｙｔｒｉｇｉａ ｒｅｐｅｎｓ（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ ｒｅｐｅｎｓ）、Ｓｏｒｇｈｕｍ ｈａｅｌｐｅｎｓｅ、Ｐｏａ ｐｒａｔｅｎｓｉｓ、Ｆｅｓｔｕｃａ ｐｒａｔｅｎｓｉｓ（ｅｌａｔｉｏｒ）、Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ、Ｄａｃｔｙｌｉｓ ｇｌｏｍｅｒａｔａ、Ａｇｒｏｓｔｉｓ ｇｉｇａｎｔｅａ（ａｌｂａ）、Ｓｅｃａｌｅ ｃｅｒｅａｌｅ、Ｌｅｙｍｕｓ（Ｅｌｙｍｕｓ）ｃｏｎｄｅｎｓａｔｕｓ、Ｌｏｌｉｕｍ ｐｅｒｅｎｎｅ ｓｓｐ． ｍｕｌｔｉｆｌｏｒｕｍ、Ｌｏｌｉｕｍ ｐｅｒｅｎｎｅ、Ａｎｔｈｏｘａｎｔｈｕｍ ｏｄｏｒａｔｕｍ、Ｐｈｌｅｕｍ ｐｒａｔｅｎｓｅ、Ｈｏｌｃｕｓ ｌａｎａｔｕｓ、Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ、または Ｅｌｙｍｕｓ（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ）ｓｍｉｔｈｉｉからのものである。

いくつかの実施形態では、アレルゲン測定対象物質が、雑草、例えば、Ａｔｒｉｐｌｅｘ ｐｏｌｙｃａｒｐａ、Ｂａｃｃｈａｒｉｓ ｈａｌｉｍｉｆｏｌｉａ、Ｂａｃｃｈａｒｉｓ ｓａｒｏｔｈｒｏｉｄｅｓ、Ｈｙｍｅｎｏｃｌｅａ ｓａｌｓｏｌａ、Ａｍａｒａｎｔｈｕｓ ｈｙｂｒｉｄｕｓ、Ｘａｎｔｈｉｕｍ ｓｔｒｕｍａｒｉｕｍ（ｃｏｍｍｕｎｅ）、Ｒｕｍｅｘ ｃｒｉｓｐｕｓ、Ｅｕｐａｔｈｉｕｍ ｃａｐｉｌｌｉｆｏｌｉｕｍ、Ｓｏｌｉｄａｇｏ種、Ａｍａｒａｎｔｈｕｓ ｔｕｂｅｒｃｕｌａｔｕｓ（Ａｃｎｉｄａ ｔａｍａｒｉｓｃｉｎａ）、Ａｌｌｅｎｒｏｌｆｅａ ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ、Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉｕｍ ｂｏｔｒｙｓ、Ｋｏｃｈｉａ ｓｃｏｐａｒｉａ、Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉｕｍ ａｌｂｕｍ、Ｉｖａ ｘａｎｔｈｉｆｏｌｉａ、Ｉｖａ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ、Ｃｈｅｎｏｐｏｄｉｕｍ ａｍｂｒｏｓｉｏｉｄｅｓ、Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｌｕｄｏｖｉｃｉａｎａ、Ｕｒｔｉｃａ ｄｉｏｉｃａ、Ａｍａｒａｎｔｈｕｓ ｓｐｉｎｏｓｕｓ、Ｐｌａｎｔａｇｏ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ、Ｉｖａ ａｘｉｌｌａｒｉｓ、Ａｔｒｉｐｌｅｘ ｌｅｎｔｉｆｏｒｍｉｓ、Ａｍｂｒｏｓｉａ ｄｕｍｏｓａ、Ａｍｂｒｏｓｉａ ａｃａｎｔｈｉｃａｒｐａ、Ａｍｂｒｏｓｉａ ｔｒｉｆｉｄａ、Ａｍｂｒｏｓｉａ ａｒｔｅｍｉｓｉｉｆｏｌｉａ、Ａｍｂｒｏｓｉａ ｃｏｎｆｅｒｔｉｆｌｏｒａ、Ａｍｂｒｏｓｉａ ｂｉｄｅｎｔａｔａ、Ａｍｂｒｏｓｉａ ｐｓｉｌｏｓｔａｃｈｙａ、Ｓａｌｓｏｌａ ｋａｌｉ（ｐｅｓｔｉｆｅｒ）、Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｃａｌｉｆｏｒｎｉｃａ、Ａｒｔｅｍｉｓｉａｆｒｉｇｉｄａ、Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ｔｒｉｄｅｎｔａｔａ、Ａｔｒｉｐｌｅｘ ｗｒｉｇｈｔｉｉ、Ａｔｒｉｐｌｅｘ ｃｏｎｆｅｒｔｉｆｏｌｉａ、または Ａｒｔｅｍｉｓｉａ ａｎｎｕａからのものである。

いくつかの実施形態では、アレルゲン測定対象物質が、木、例えば、Ａｃａｓｉａ種、Ａｌｎｕｓ ｇｌｕｔｉｎｏｓａ、Ａｌｎｕｓ ｒｕｂｒａ、Ａｌｎｕｓ ｉｎｃａｎａ ｓｓｐ． ｒｕｇｏｓａ、Ａｌｎｕｓ ｒｈｏｍｂｉｆｏｌｉａ、Ｆｒａｘｉｎｕｓ ｖｅｌｕｔｉｎａ、Ｆｒａｘｉｎｕｓ ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉｃａ、Ｆｒａｘｉｎｕｓ ｌａｔｉｆｏｌｉａ、Ｆｒａｘｉｎｕｓ ａｍｅｒｉｃａｎａ、Ｐｏｐｕｌｕｓ ｔｒｅｍｕｌｏｉｄｅｓ、Ｍｙｒｉｃａ ｃｅｒｉｆｅｒａ、Ｆａｇｕｓ ｇｒａｎｄｉｆｏｌｉａ（ａｍｅｒｉｃａｎａ）、Ｃａｓｕａｒｉｎａ ｅｑｕｉｓｅｔｉｆｏｌｉａ、Ｂｅｔｕｌａ ｌｅｎｔａ、Ｂｅｔｕｌａ ｐｅｎｄｕｌａ、Ｂｅｔｕｌａ ｎｉｇｒａ、Ｂｅｔｕｌａ ｏｃｃｕｄｅｎｔａｌｉｓ（ｆｏｎｔｉｎａｌｉｓ）、Ｂｅｔｕｌａ ｐｏｐｕｌｉｆｏｌｉａ、Ａｃｅｒ ｎｅｇｕｎｄｏ、Ｃｒｙｐｔｏｍｅｒｉａ ｊａｐｏｎｉｃａ、Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ａｓｈｅｉ（ｓａｂｉｎｏｉｄｅｓ）、Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｖｉｒｇｉｎｉａｎａ、Ｔａｍａｒｉｘ ｇａｌｌｉｃａ、Ｐｏｐｕｌｕｓ ｂａｌｓａｍｉｆｅｒａ ｓｓｐ． ｔｒｉｃｈｏｃａｒｐａ、Ｐｏｐｕｌｕｓ ｄｅｌｔｏｉｄｅｓ、Ｐｏｐｕｌｕｓｆｒｅｍｏｎｔｉｉ、Ｐｏｐｕｌｕｓ ｗｉｓｌｉｚｅｎｉ、Ｐｏｐｕｌｕｓ ｍｏｎｉｌｉｆｅｒａ（ｓａｒｇｅｎｔｉｉ）、Ｃｕｐｒｅｓｓｕｓ ａｒｉｚｏｎｏｃａ、Ｔａｘｏｄｉｕｍ ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ、Ｃｕｐｒｅｓｓｕｓ ｓｅｍｐｅｒｖｉｒｅｎｓ、Ｕｌｍｕｓ ａｍｅｒｉｃａｎａ、Ｕｌｍｕｓ ｃｒａｓｓｉｆｏｌｉａ、Ｕｌｍｕｓ ｐｕｍｉｌａ、Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｇｌｏｂｕｌｕｓ、Ｃｅｌｔｉｓ ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ、Ｃｏｒｙｌｕｓ ａｍｅｒｉｃａｎａ、Ｃｏｒｙｌｕｓ ａｖｅｌｌａｎａ、Ｃａｒｙａ ｏｖａｔａ、Ｃａｒｙａ ｌａｃｉｎｉｏｓａ、Ｃａｒｙａ ａｌｂａ、Ｊｕｎｉｆｅｒｕｓ ｍｏｎｏｓｐｅｒｍａ、Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｐｒｉｎｃｈｏｔｉｉ、Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｓｃｏｐｕｌｏｒｕｍ、Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ、Ｒｏｂｉｎｉａ ｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａ、Ｍａｎｇｉｆｅｒａ ｉｎｄｉｃａ、Ａｃｅｒ ｍａｃｒｏｐｈｙｌｌｕｍ、Ａｃｅｒ ｒｕｂｒｕｍ、Ａｃｅｒ ｓａｃｃｈａｒｕｍ、Ｍｅｌａｌｅｕｃａ ｑｕｉｎｑｕｅｎｅｒｖｉａ（ｌｅｕｃａｄｅｎｄｒｏｎ）、Ｐｒｏｓｏｐｉｓ ｇｌａｎｄｕｌｏｓａ（ｊｕｌｉｆｌｏｒａ）、Ｂｒｏｕｓｓｏｎｅｔｉａ ｐａｐｙｒｉｆｅｒａ、Ｍｏｒｕｓ ｒｕｂｒａ、Ｍｏｒｕｍｓ ａｌｂａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｇａｍｂｅｌｉｉ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｖｅｌｕｔｉｎａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｍａｃｒｏｃａｒｐａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｋｅｌｌｏｇｇｉｉ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ａｇｒｉｆｏｌｉａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｌｏｂａｔａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｉｌｅｘ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｓｔｅｌｌａｔａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｒｕｂｒａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｄｕｍｏｓａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｖｉｒｇｉｎｉａｎａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｎｉｇｒａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ｇａｒｒｙａｎａ、Ｑｕｅｒｃｕｓ ａｌｂａ、Ｏｌｅａ ｅｕｒｏｐａｅａ、Ｅｌａｅｇｎｕｓ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ、Ｃｉｔｒｕｓ ｓｉｎｅｎｓｉｓ、Ａｒｅｃａｓｔｒｕｍ ｒｏｍａｎｚｏｆｆｉａｎｕｍ（Ｃｏｃｏｓ ｐｌｕｍｏｓａ）、Ｃａｒｙａ ｉｌｌｎｏｅｎｓｉｓ、Ｓｃｈｉｎｕｓ ｍｏｌｌｅ、Ｓｃｈｉｎｕｓ ｔｅｒｅｂｉｎｔｈｉｆｏｌｉｕｓ、Ｐｉｎｕｓ ｔａｅｄａ、Ｐｉｎｕｓ ｓｔｒｏｂｕｓ、Ｐｉｎｕｓ ｐａｌｕｓｔｒｉｓ、Ｐｉｎｕｓ ｐｏｎｄｅｒｏｓａ、Ｐｉｎｕｓ ｅｌｌｉｏｔｔｉｉ、Ｐｉｎｕｓ ｖｉｒｇｉｎｉａｎａ、Ｐｉｎｕｓ ｍｏｎｔｉｃｏｌａ、Ｐｉｎｕｓ ｅｃｈｉｎａｔａ、Ｐｏｐｕｌｕｓ ｎｉｇｒａ、Ｐｏｐｕｌｕｓ ａｌｂａ、Ｌｉｇｕｓｔｒｕｍ ｖｕｌｇａｒｅ、Ｌｉｑｕｉｄａｍｂａｒ ｓｔｙｒａｃｉｆｌｕａ、Ｐｌａｔａｎｕｓ ｏｃｃｉｄｅｎｔａｌｉｓ、Ｐｌａｔａｎｕｓ ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ、Ｐｌａｔａｎｕｓ ｒａｃｅｍｏｓａ、Ｐｌａｔａｎｕｓ ａｃｅｒｉｆｏｌｉａ、Ｊｕｇｌａｎｓ ｎｉｇｒａ、Ｊｕｇｌａｎｓ ｃａｌｉｆｏｒｎｉｃａ、Ｊｕｇｌａｎｓ ｒｅｇｉａ、Ｓａｌｉｘ ｌａｓｉｏｌｅｐｓｉｓ、Ｓａｌｉｘ ｎｉｇｒａ、または Ｓａｌｉｘ ｄｉｓｃｏｌｏｒからのものである。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、花、例えば、Ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ ｌｅｕｃａｎｔｈｅｍｕｍ、Ｔａｒａｘａｃｕｍ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｅ、またはＨｅｌｉａｎｔｈｕｓ ａｎｎｕｕｓからのものである。いくつかの実施形態では、アレルゲン、農業植物、例えば、Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｓａｔｉｖａ、Ｒｉｃｉｎｕｓ ｃｏｍｍｕｎｉｓ、Ｔｒｉｆｏｌｉｕｍ ｐｒａｔｅｎｓｅ、Ｂｒａｓｓｉｃａ種、または Ｂｅｔａ ｖｕｌｇａｒｉｓからのものである。

いくつかの実施形態では、アレルゲン測定対象物質が、植物食物（食用植物）、例えば、Ｐｒｕｎｕｓ ｄｕｌｃｉｓ、Ｍａｌｕｓ ｐｕｍｉｌａ、Ｐｒｕｎｕｓ ａｒｍｅｎｉａｃａ、Ｍｕｓａ ｐａｒａｄｉｓｉａｃａ（ｓａｐｉｅｎｔｕｍ）、Ｈｏｒｄｅｕｍ ｖｕｌｇａｒｅ、Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｌａｎａｔｕｓ、Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ種、Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ種、Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｖｕｌｇａｒｉｓ、Ｒｕｂｕｓ ａｌｌｅｇｈｅｎｉｅｎｓｉｓ、Ｖａｃｃｉｎｉｕｍ種、Ｂｒａｓｓｉｃａ ｏｌｅｒａｃｅａ ｖａｒ． ｂｏｔｒｙｔｉｓ、Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ、Ｂｒａｓｓｉｃａ ｏｌｅｒａｃｅａ ｖａｒ． ｃａｐｉｔａｔａ、Ｔｈｅｏｂｒｏｍａ ｃａｃａｏ、Ｃｕｃｕｍｉｓ ｍｅｌｏ、Ｄａｕｃｕｓ ｃａｒｏｔａ、Ｂｒａｓｓｉｃａ ｏｌｅｒａｃｅａ ｖａｒ． ｂｏｔｒｙｔｉｓ、Ａｐｉｕｍ ｇｒａｖｅｏｌｅｎｓ ｖａｒ． ｄｕｌｃｅ、Ｐｒｕｎｕｓ種、Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ ｖｅｒｕｍ、Ｃｏｆｆｅａ ａｒａｂｉｃ、Ｚｅａ ｃａｎｓ、Ｖａｃｃｉｎｉｕｍ ｍａｃｒｏｃａｒｐｏｎ、Ｃｕｃｕｍｉｓ ｓａｔｉｖｕｓ、Ａｌｌｉｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ、Ｚｉｎｇｉｂｅｒ ｏｆｆｉｃｉｎａｌｅ、Ｖｉｔｉｓ種、Ｃｉｔｒｕｓ ｐａｒａｄｉｓｉ、Ｈｕｍｕｌｕｓ ｌｕｐｕｌｕｓ、Ｃｉｔｒｕｓ ｌｉｍｏｎ、Ｌａｃｔｕｃａ ｓａｔｉｖａ、Ａｇａｒｉｃｕｓ ｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ、Ｂｒａｓｓｉｃａ種、Ｍｙｒｉｓｔｉｃａ ｆｒａｇｒａｎｓ、Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ、Ｏｌｅａ ｅｕｒｏｐａｅａ、Ａｌｌｉｕｍ ｃｅｐａ ｖａｒ． ｃｅｐａ、Ｃｉｔｒｕｓ ｓｉｎｅｎｓｉｓ、Ｖｉｇｎａ ｕｎｇｕｉｃｕｌａｔａ、Ｐｉｓｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ、Ｐｒｕｎｕｓ ｐｅｒｓｉｃａ、Ｐｙｒｕｓ ｃｏｍｍｕｎｉｓ、Ｐｉｐｅｒ ｎｉｇｒｕｍ、Ｃａｐｓｉｃｕｍ ａｎｎｕｕｍ ｖａｒ． ａｎｎｕｕｍ、Ａｎａｎａｓ ｃｏｍｏｓｕｓ、Ｉｐｏｍｏｅａ ｂａｔａｔａｓ、Ｓｏｌａｎｕｍ ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ、Ｒｕｂｕｓ ｉｄａｅｕｓ ｖａｒ． ｉｄａｅｕｓ、Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ、Ｓｅｃａｌｅ ｃｅｒｅａｌｅ、Ｓｅｓａｍｕｍ ｏｒｉｅｎｔａｌｅ（ｉｎｄｉｃｕｍ）、Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍａｘ、Ｓｐｉｎａｃｉａ ｏｌｅｒａｃｅａ、Ｃｕｃｕｒｂｉｔａ ｐｅｐｏ ｖａｒ． ｍｅｌｏｐｅｐｏ、Ｆｒａｇａｒｉａ ｃｈｉｌｏｅｎｓｉｓ、Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ ｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ（ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｕｍ）、Ｂｒａｓｓｉｃａ ｒａｐａ ｖａｒ． ｒａｐａ、Ｖａｎｉｌｌａ ｐｌａｎｉｆｏｌｉａ、Ｃｉｔｒｕｌｌｕｓ ｌａｎａｔｕｓ ｖａｒ． ｌａｎａｔｕｓ、または Ｔｒｉｔｉｃｕｎ ａｅｓｔｉｖｕｍからのものである。

いくつかの実施形態では、アレルゲン測定対象物質が、魚または貝、例えば、Ｍｉｃｒｏｐｔｅｒｕｓ種、Ｉｃｔａｌｕｒｕｓ ｐｕｎｃｔａｔｕｓ、Ｍｅｒｃｅｎａｒｉａ ｍｅｒｃｅｎａｒｉａ、Ｇａｄｕｓ ｍｏｒｈｕａ、Ｃａｌｌｉｎｅｃｔｅｓ ｓａｐｉｄｕｓ、Ｐｌａｔｉｃｈｔｈｙｓ種、Ｈｉｐｐｏｇｌｏｓｓｕｓ種、Ｈｏｍａｒｕｓ ａｍｅｒｉｃａｎｕｓ、Ｓｃｏｍｂｅｒ ｓｃｏｍｂｒｕｓ、Ｃｒａｓｓｏｓｔｒｅａ ｖｉｒｇｉｎｉｃａ、Ｓｅｂａｓｔｅｓ ｍａｒｉｎｕｓ、Ｓａｌｍｏ ｓａｌａｒ、Ｃｌｕｐｅｉｆｏｒｍｅｓ、Ｐｅｃｔｅｎ ｍａｇｅｌｌａｎｉｃｕｓ、Ｐｅｎａｅｕｓ種、Ｓａｌｖｅｌｉｎｕｓ種、またはＴｈｕｎｎｕｓ種からのものである。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、動物食物製品、例えば、Ｂｏｓ ｔａｕｒｕｓ、Ｏｖｉｓ ａｒｉｅｓ、または Ｓｕｓ ｓｃｒｏｆａからのものである。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、鶏肉加工品、例えば、ニワトリ（Ｇａｌｌｕｓ ｇａｌｌｕｓ）製品または七面鳥（Ｍｅｌｅａｇｒｉｓ ｇａｌｌｏｐａｖｏ）製品である。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、乳製品、例えば、ウシカゼインまたはウシミルクからのものである。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、ナッツ、例えば、Ｂｅｒｔｈｏｌｌｅｔｉａ ｅｘｃｅｌｓａ、Ａｎａｃａｒｄｉｕｍ ｏｃｅｉｄｅｎｔａｌｅ、Ｃｏｃｏｓ ｎｕｃｉｆｅｒａ、Ｃｏｒｙｌｕｓ ａｍｅｒｉｃａｎａ、Ａｒａｃｈｉｓ ｈｙｐｏｇａｅａ、Ｃａｒｙａ ｉｌｌｉｎｏｅｎｓｉｓ、Ｊｕｇｌａｎｓ ｎｉｇｒａ、またはＪｕｇｌａｎｓ ｒｅｇｉａである。いくつかの実施形態では、アレルゲンが、ダスト、例えば、大麦穀粒粉塵、コーン穀粒粉塵、ハウスダスト、マットレスダスト、オート麦穀粒粉塵、小麦穀粒粉塵、椅子張ダスト、またはラテックスダストである。

いくつかの実施形態では、抗原測定対象物質が、自己免疫障害と関連した自己抗原である。いくつかの実施形態では、自己免疫障害が、細胞または臓器特異的自己免疫障害であり、自己抗原測定対象物質が、アセチルコリンレセプター（重症筋無力症）、アクチン（慢性活動性肝炎、原発性胆汁性肝硬変）、アデニンヌクレオチド輸送体（ＡＮＴ）（拡張型心筋症、心筋症）、β−アドレナリン作用受容体（拡張型心筋症）、芳香族Ｌ−アミノ酸デカルボキシラーゼ（自己免疫多腺性内分泌症候群Ｉ型（ＡＰＳ−１））、アシアロ糖タンパク質レセプター（自己免疫性肝炎）、殺菌性／透過性増大タンパク質（Ｂｐｉ）（嚢胞性線維症脈管炎）、カルシウム感知レセプター（後天性副甲状腺機能低下症）、コレステロール側鎖開裂酵素（ＣＹＰＩＩａ）（ＡＰＳ−１）、コラーゲンＩＶ型α３−鎖（グッドパスチャー症候群）、チトクロームＰ４５０ ２Ｄ６（ＣＹＰ２Ｄ６）（自己免疫性肝炎）、デスミン（クローン病、冠動脈疾患）、デスモグレイン１（落葉状天疱瘡）、デスモグレイン３（尋常性天疱瘡）、Ｆ−アクチン（自己免疫性肝炎）、ＧＭガングリオシド（ギランバレー症候群）、グルタミン酸デカルボキシラーゼ（ＧＡＤ６５）（１型糖尿病、全身硬直症候群）、グルタメートレセプター（ＧＬＵＲ）（ラスムッセン脳炎）、Ｈ／Ｋ ＡＴＰａｓｅ（自己免疫胃炎）、１７−α−ヒドロキシラーゼ（ＣＹＰ１７）（ＡＰＳ−１）、２１−ヒドロキシラーゼ（ＣＹＰ２１）（アジソン病）、ＩＡ−２（ＩＣＡ５１２）（１型糖尿病）、インスリン（１型糖尿病、インスリン低血糖症候群（平田病）、Ｂ型インスリン抵抗性、アカントーシス、全身紅斑性エリテマトーデス（ＳＬＥ））、内因性因子１型（悪性貧血）、白血球機能関連抗原（ＬＦＡ−１）（治療抵抗性ライム関節炎）、ミエリン関連糖タンパク質（ＭＡＧ）（多発性神経炎）、ミエリン塩基性タンパク質（多発性硬化症、脱髄性疾患）、ミエリンオリゴデンドロサイト糖タンパク質（ＭＯＧ）（多発性硬化症）、ミオシン（リウマチ熱）、ｐ−８０−Ｃｏｉｌｉｎ（アトピー性皮膚炎）、ピルビン酸デヒドロゲナーゼ複合体−Ｅ２（ＰＤＣ Ｅ２）（原発性胆汁性肝硬変）、ナトリウムヨウ素共輸送体（ＮＩＳ）（グレーブス病、自己免疫甲状腺機能低下）、ＳＯＸ−１０（白斑）、甲状腺及び眼筋共有タンパク質（自己免疫甲状腺炎）、甲状腺ペルオキシダーゼ（自己免疫橋本甲状腺炎）、チロトロピンレセプター（グレーブス病）、組織トランスグルタミナーゼ（小児脂肪便症）、転写コアクチベーターｐ７５（アトピー性皮膚炎）、トリプトファンヒドロキシラーゼ（ＡＰＳ−１）、チロシナーゼ（白斑、転移性黒色腫）、及びチロシンヒドロキシラーゼ（ＡＰＳ−１）から選択され、関連自己免疫障害（複数可）が、それぞれの自己抗原測定対象物質の直後に挿入句的に記載されている。

いくつかの実施形態では、自己免疫障害が、全身自己免疫障害であり、自己抗原測定対象物質が、ＡＣＴＨ（ＡＣＴＨ欠損症）、アミノアシル−ｔＲＮＡヒスチジルシンテターゼ（筋炎、皮膚筋炎）、アミノアシル−ｔＲＮＡシンテターゼ（多発性筋炎、皮膚筋炎）、カルジオリピン（ＳＬＥ）、カルボニックアンヒドラーゼＩＩ（ＳＬＥ、シェーグレン症候群、全身性硬化症）、コラーゲン（関節リウマチ（ＲＡ）、ＳＬＥ、進行性全身性硬化症）、セントロメア関連タンパク質（全身性硬化症）、ＤＮＡ依存性ヌクレオソーム刺激ＡＴＰａｓｅ（皮膚筋炎）、フィブリラリン（強皮症）、フィブロネクチン（ＳＬＥ、ＲＡ、斑状強皮症）、グルコース−６−ホスフェートイソメラーゼ（ＲＡ）、β２−糖タンパク質Ｉ（β２−ＧＰＩ）（原発性抗リン脂質抗体症候群）、ゴルギン（９５、９７、１６０、及び／または１８０）（シェーグレン症候群、ＳＬＥ、ＲＡ）、熱ショックタンパク質（さまざまな免疫関連障害）、ヘミデスモソームタンパク質１８０（水泡性類天疱瘡、妊娠性疱疹、瘢痕性類天疱瘡）、ヒストンＨ２Ａ−Ｈ２Ｂ−ＤＮＡ（ＳＬＥ）、ＩｇＥレセプター（慢性特発性じん麻疹）、ケラチン（ＲＡ）、Ｋｕ−ＤＮＡ−タンパク質キナーゼ（ＳＬＥ）、Ｋｕ−核タンパク質（結合組織症候群）、Ｌａリンタンパク質（Ｌａ ５５−Ｂ）（シェーグレン症候群）、ミエロペルオキシダーゼ（壊死性及び半月体性糸球体腎炎（ＮＣＧＮ）、全身性血管炎）、プロテイナーゼ３（ＰＲ３）（ウェゲナー肉芽腫症、チャーグ−シュトラウス症候群）、ＲＮＡポリメラーゼＩ−ＩＩＩ（ＲＮＰ）（全身性硬化症、ＳＬＥ）、シグナル認識タンパク質（ＳＲＰ５４）（多発性筋炎）、トポイソメラーゼ−１（Ｓｃｌ−７０）（強皮症、レイノー症候群）、チューブリン（慢性肝疾患、内臓リーシュマニア症）、及びビメンチン（全身自己免疫疾患）から選択され、関連自己免疫障害（複数可）が、それぞれの自己抗原の直後に挿入句的に記載されている。

いくつかの実施形態では、自己免疫障害が、血漿タンパク質自己免疫障害またはサイトカイン自己免疫障害であり、自己抗原測定対象物質が、Ｃ１インヒビター（自己免疫Ｃ１欠損症）、Ｃ１ｑ（ＳＬＥ、膜増殖性糸球体腎炎（ＭＰＧＮ））、サイトカイン（例えば、ＩＬ−１α、ＩＬ−１β、ＩＬ−、ＩＬ−１０、ＬＩＦ）（ＲＡ、全身性硬化症）、第ＩＩ因子（凝固時間延長）、第Ｖ因子（凝固時間延長）、第ＶＩＩ因子（凝固時間延長）、第ＶＩＩＩ因子（凝固時間延長）、第ＩＸ因子（凝固時間延長）、第Ｘ因子（凝固時間延長）、第ＸＩ因子（凝固時間延長）、第ＸＩＩ因子（凝固時間延長）、トロンビン（凝固時間延長）、ｖＷＦ（凝固時間延長）、糖タンパク質ＩＩｂ／ＩＩＩｇ及びＩｂ／ＩＸ（自己免疫血小板減少性紫斑病）、ＩｇＡ（免疫不全）、及び酸化ＬＤＬ（ＯｘＬＤＬ）（アテローム性動脈硬化症）から選択され、関連自己免疫障害（複数可）が、それぞれの自己抗原測定対象物質の直後に挿入句的に記載されている。

いくつかの実施形態では、自己免疫障害が、癌または腫瘍随伴性自己免疫障害であり、自己抗原測定対象物質が、アンフィフィシン（末梢神経病、小肺細胞癌）、サイクリンＢ１（肝細胞癌）、ＤＮＡトポイソメラーゼＩＩ（肝臓癌）、デスモプラキン（腫瘍随伴性天疱瘡）、ゲフィリン（腫瘍随伴性全身硬直症候群）、Ｈｕタンパク質（腫瘍随伴性脳脊髄膜炎）、ニューロンニコチン性アセチルコリンレセプター（亜急性自律神経ニューロパチー、癌）、ｐ５３（癌、ＳＬＥ）、ｐ６２（ＩＧＦ−ＩＩ ｍＲＮＡ結合タンパク質）（肝細胞癌）、レコベリン（癌関連レチノパシー）、Ｒ１タンパク質（腫瘍随伴性眼球クローヌスミオクローヌス運動失調）、βＩＶスペクトリン（下位運動ニューロン症候群）、シナプトタグミン（ランバートイートン筋無力症症候群）、電位依存性カルシウムチャネル（ランバートイートン筋無力症症候群）及びＹｏタンパク質（腫瘍随伴性小脳変性）から選択される。

いくつかの実施形態では、抗原測定対象物質が、異常に発現されるポリペプチドである内因性抗原である。かかる内因性抗原の例としては、アミロイドβ（Ａ−βまたはＡ．β．）、αシヌクレイン、シスタチンＣ、ｔａｕ、ＡＢｒｉ、ＡＤａｎ、スーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）、突然変異ハンチントン、ＰｒＰ^ｓｃまたは上記のいずれかのフラグメントが挙げられるが、これらに限定されない。

本発明のいくつかの実施形態では、測定対象物質が、対象に導入されるインプラントの少なくとも１つのエピトープ、インプラント物質の代謝産物もしくは分解産物、またはインプラント物質のエピトープに特異的に結合する物質、例えば、インプラント物質またはその分解産物に対して作成された抗体を含み、かかるインプラントが、例えば、電動インプラント（例えば、人工ペースメーカー）、バイオインプラント（損傷した組織と取り替えるための対象の身体に外科的にインプラントされるバイオマテリアル（例えば、整形外科的再建人工装具）、心臓人工装具（人工弁）、皮膚、及び角膜）、避妊インプラント、歯科インプラント、整形外科的インプラント、及び癒着防止装置を含むことができる。エピトープを保持することができるインプラント物質の例としては、ラテックス；シリコーン；金属、例えば、コバルトクロム（Ｃｏ−−Ｃｒ）合金、チタン、及びチタン合金；ポリマー、例えば、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）及びポリメチルメタクリレートセメント（ＰＭＭＡ）；及びバイオセラミックス、例えば、ハイドロキシアパタイト及びバイオグラスが挙げられる。

非抗体シグナル伝達エレメント
本発明の例示的な実施形態が、さまざまな非抗体シグナル伝達エレメントを含む。それぞれのシグナル伝達エレメントは、ディテクター分子を受け入れる、すなわち、これと結合するように適合され、それ自体が対象の特定の測定対象物質を受け入れる、すなわち、これと結合するように適合される。１つの実施形態では、シグナル伝達エレメントが、膜貫通キメラ融合タンパク質であり、これは、バイオセンサー細胞内に操作され、当該細胞の表面上に発現され、シグナル伝達経路を活性化し、この結果、最終的にレポータータンパク質が検出可能なシグナルを放出するように適合される。別の実施形態では、シグナル伝達エレメントが、可溶性キメラ融合タンパク質であり、これは、天然レセプターまたはレセプタータンパク質などの細胞表面シグナル伝達因子に結合するように適合され、シグナル伝達経路を活性化し、この結果、最終的にレポータータンパク質が検出可能なシグナルを放出するように適合される。さらに別の実施形態では、シグナル伝達エレメントが、バイオセンサー細胞内に操作され、当該細胞によって発現される可溶性キメラ融合タンパク質である。可溶性キメラ融合タンパク質は、その後、細胞外空間に分泌され／排出され、それは、天然レセプターまたはレセプタータンパク質などの細胞表面シグナル伝達因子に結合し、シグナル伝達経路を活性化し、この結果、最終的にレポータータンパク質が検出可能なシグナルを放出するように適合される。

本発明のキメラ融合タンパク質は、（ｉ）少なくとも１つの型のディテクター分子（例えば、可溶性抗体）に結合するように適合されるタンパク質の成分；及び（ｉｉ）生きている操作されたバイオセンサー細胞によって正常に発現されるレセプター複合体の成分を含んでよい。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの型のディテクター分子に結合するように適合されるタンパク質の成分が、細菌性結合タンパク質（すなわち、細菌に由来する抗体結合タンパク質）、例えば、連鎖球菌Ｇタンパク質のＩｇＧ結合ドメイン（本明細書の図中のＩｇＧｂｐまたはＩｇｂｐを指す）に由来してよい。可溶性抗体に対する結合タンパク質の親和性を増大するように、このＩｇＧ結合ドメインのタンデム反復を含んでよい。代替の実施形態では、少なくとも１つの型のディテクター分子に結合するように適合されるキメラ融合タンパク質の成分が、レセプタータンパク質、例えば、マウスＦｃ γ ＲＩ（ＦｃγＲＩ）レセプターに由来する抗体結合ドメインである。さまざまな例示的な実施形態では、生きている操作されたバイオセンサー細胞によって正常に発現されるレセプター複合体の成分が、ＩｇＭ（Ｂ細胞バイオセンサーに対する）；Ｉｇα／β（Ｂ細胞バイオセンサーに対する）；ＩｇＥ（マスト細胞バイオセンサーに対する）；ＣＤ１９（Ｂ細胞バイオセンサーに対する）、ＣＤ３ζ（Ｔ細胞バイオセンサーに対する）、またはＦｃεＲＩ（マスト細胞バイオセンサーに対する）である。

本発明の非抗体シグナル伝達エレメントは、完全タンパク質配列または操作されたタンパク質フラグメントのいずれか、例えば、より大きなタンパク質分子に由来する選択されたタンパク質ドメインを含んでよい。当業者であれば、より大きな分子のフラグメントは、合成遺伝子技術などの標準遺伝子工学技術を用いて生成してよいと理解する。より大きなタンパク質のフラグメントが、キメラ融合タンパク質の態様として抗体結合モチーフを操作するのに用いられる場合、選択されるタンパク質フラグメントの好適な立体構造的折り畳みを確実にするように操作されたタンパク質を設計することが重要である。そのため、容易にタンパク質二次構造を形成しない短いスペーサーまたはリンカーエレメントを（融合タンパク質中に）含むことが有用である。これらのスペーサーまたはリンカーエレメントのために、例えば、グリシン、セリン及びアラニンなどのアミノ酸の短い組み合わせを用いてよい。例示的な実施形態では、アミノ酸配列グリシン（Ｇ）、セリン（Ｓ）、アラニン（Ａ）、セリン（Ｓ）、グリシン（Ｇ）、セリン（Ｓ）、グリシン（Ｇ）が、操作されたタンパク質分子中のレセプター複合体の成分から結合ドメインを分離するために用いられる（配列番号１９を参照）。ディテクターエレメントをシグナル伝達エレメントに結合する、またはシグナル伝達エレメントのさまざまなセグメントを相互に結合するために用いられるペプチドリンカーまたはスペーサーについては、リンカーが、典型的には１つのエレメントのカルボキシル末端を別のアミノ末端に結合する。ペプチドリンカーは、アミノ酸長が０〜２５、または中間整数値のいずれかで変化してよく、典型的には、グリシン（Ｇ）及びセリン（Ｓ）などの親水性アミノ酸を含むが、必ず含むわけではない。

上記に記載したとおり、それぞれのシグナル伝達エレメントは、対象の特定の測定対象物質に結合するディテクター分子に結合する。測定対象物質に結合されたディテクター分子は、（ｉ）膜貫通シグナル伝達エレメントに結合する；または（ｉｉ）シグナル伝達エレメントであって、それ自体が、細胞表面シグナル伝達因子（例えば、天然レセプター）に結合する、シグナル伝達エレメントに結合する。第１の状況では、十分な数の測定対象物質が、十分な数のディテクター分子であって、膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントにそれ自体が結合している、ディテクター分子に結合している場合、シグナル伝達エレメントの集合がバイオセンサー細胞表面に生じ、シグナル伝達経路が活性化され、生物学的プロセスが生じ、検出可能なシグナルが、レポータータンパク質によって放出される。第２の状況では、結合十分な数の測定対象物質が、十分な数のディテクター分子に結合し、十分な数の非抗体シグナル伝達エレメントであって、それ自体が好適な天然レセプターに結合している、非抗体シグナル伝達エレメントに結合している場合、レセプターの集合が細胞表面に生じ、シグナル伝達経路が活性化され、細胞内カルシウムの増大が生じ、検出可能な光がレポータータンパク質によって放出される。

本発明の例示的な実施形態に従った第１の非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＩｇＭ重鎖定常ドメイン（Ｂ細胞）に融合される細菌性結合タンパク質（ＩｇＧｂｐ）を含む。配列番号１は、シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＩｇＭのＤＮＡ配列を提供し、配列番号２は、シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＩｇＭのタンパク質配列を提供する。

本発明の例示的な実施形態に従った第２の非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＢ細胞レセプターのＩｇα／β成分に融合される細菌性結合タンパク質（ＩｇＧｂｐ）を含む。配列番号３は、シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−Ｉｇα／βのＤＮＡ配列を提供し、配列番号４は、シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−Ｉｇα／βのタンパク質配列を提供する。

本発明の例示的な実施形態に従った第３の非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＴ細胞レセプターのＣＤ３ζ鎖に融合される細菌性結合タンパク質（ＩｇＧｂｐ）を含む。配列番号５は、シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＣＤ３ζのＤＮＡ配列を提供し、配列番号６は、シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＣＤ３ζのタンパク質配列を提供する。

本発明の例示的な実施形態に従った第４の非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＩｇＭ重鎖定常ドメイン（Ｂ細胞）に融合されるＦｃγＲＩ抗体結合ドメインを含む。配列番号７は、シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＩｇＭのＤＮＡ配列を提供し、配列番号８は、シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＩｇＭのタンパク質配列を提供する。

本発明の例示的な実施形態に従った第５の非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＢ細胞レセプターのＩｇα／β成分に融合されるＦｃγＲＩ抗体結合ドメインを含む。配列番号９は、シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−Ｉｇα／βのＤＮＡ配列を提供し、配列番号１０は、シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−Ｉｇα／βのタンパク質配列を提供する。

本発明の例示的な実施形態に従った第６の非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＴ細胞レセプターのＣＤ３ζ鎖に融合されるＦｃγＲＩ抗体結合ドメインを含む。配列番号１１は、シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＣＤ３ζのＤＮＡ配列を提供し、配列番号１２は、シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＣＤ３ζのタンパク質配列を提供する。

本発明に従った第７の例示的な非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＩｇＥ定常ドメイン（Ｂ細胞）に融合される細菌性結合タンパク質（ＩｇＧｂｐ）を含む。配列番号１３は、シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＩｇＥのＤＮＡ配列を提供し、配列番号１４は、シグナル伝達エレメントＩｇＧｂｐ−ＩｇＥのタンパク質配列を提供する。

本発明に従った第８の例示的な非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＩｇＥ定常ドメイン（Ｂ細胞）に融合されるＦｃγＲＩ抗体結合ドメインを含む。配列番号１５は、シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＩｇＥのＤＮＡ配列を提供し、配列番号１６は、シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＩｇＥのタンパク質配列を提供する。

本発明に従った第９の例示的な非抗体シグナル伝達エレメントは、ＧＳＡＳＧＳＧリンカーでＴ細胞レセプターのＣＤ３ζ鎖に融合される単量体ストレプトアビジンを含む。配列番号１７は、シグナル伝達エレメントｍＳＡ−ＣＤ３ζのＤＮＡ配列を提供し、配列番号１８は、シグナル伝達エレメントｍＳＡ−ＣＤ３ζのタンパク質配列を提供する。単量体ストレプトアビジンは、ストレプトアビジン四量体を単量体に壊し、得られる分離サブユニットの溶解度を向上させる突然変異を含むストレプトアビジンの組み換え形態である。

実施例バイオセンサーＩ
図１ａ〜ｂを参照すると、本発明の例示的な実施形態に従った第１のバイオセンサー１００が、上記に記載したとおり、エクオリン１０４を生成するように操作され、ＣＴＺ１０６で充填され、エクオリン／ＣＴＺ複合体を形成するジャーカットＴ細胞１０２を含む。この特定のバイオセンサーは、また、ＩｇＧｂｐ−ＣＤ３ζ（配列番号５〜６）である膜貫通非抗体シグナル伝達エレメント１０８を発現するように操作されるが、膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＣＤ３ζ（配列番号１１〜１２）もまた、バイオセンサー１００と用いてよい。バイオセンサー細胞１０２は、また、少なくとも１つのシグナル伝達経路１１０を含み、その活性化の結果、細胞内Ｃａ２＋１１２が増大する。図１ｂに示したとおり、標的測定対象物質１１６（例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ ０１５７）が結合している十分な数のディテクター分子１１４（例えば、可溶性抗体）が、膜貫通非抗体シグナル伝達エレメント１０８に結合されている場合、シグナル伝達経路１１０が活性化され、細胞内Ｃａ２＋１１２が増大し、エクオリン／ＣＴＺ複合体が、立体構造変化を受け、光のシグナル（光子）１１８を放出し、光電子増倍管１２０によって検出され、スパイク１２２が試験装置（以下の説明を参照）にグラフで表示され、試験される試料内の標的測定対象物質１１６の存在を示す。当該表示は、標的測定対象物質１１６に関して質的及び量的なもの両方としてよい。

実施例バイオセンサーＩＩ
図２ａ〜ｂを参照すると、本発明の例示的な実施形態に従った第２のバイオセンサー２００が、上記に記載したとおり、エクオリン２０４を生成するように操作され、ＣＴＺ ２０６で充填され、エクオリン／ＣＴＺ複合体を形成するＭＣ／９（ＡＴＣＣ（登録商標）ＣＲＬ−８３０６（商標））マスト細胞２０２を含む。この特定のバイオセンサーは、ＩｇＧｂｐ−ＩｇＥ（配列番号１３〜１４）である可溶性非抗体シグナル伝達エレメント２０８に結合する天然Ｆｃイプシロンレセプター（すなわち、ＦｃεＲＩ）２０７を発現するが、非抗体シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＩｇＥ（配列番号１５〜１６）もまた、バイオセンサー２００と用いてよい。図２ｂに示したとおり、標的測定対象物質２１６（例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ０１５７）が結合している十分な数のディテクター分子２１４（例えば、可溶性抗体）が、以前天然Ｆｃイプシロンレセプター２０７に結合した非抗体シグナル伝達エレメント２０８に結合している場合、シグナル伝達経路２１０が活性化され、細胞内Ｃａ２＋２１２が増大し、エクオリン／ＣＴＺ複合体が、立体構造変化を受け、光のシグナル（光子）２１８を放出し、光電子増倍管２２０によって検出され、スパイク２２２が試験装置（以下の説明を参照）にグラフで表示され、試験される試料内の標的測定対象物質２１６の存在を示す。当該表示は、標的測定対象物質２１６に関して質的及び量的なもの両方としてよい。

実施例バイオセンサーＩＩＩ
図３ａ〜ｂを参照すると、本発明の例示的な実施形態に従った第３のバイオセンサー３００が、上記に記載したとおり、エクオリン３０４を生成するように操作され、ＣＴＺ３０６で充填され、エクオリン／ＣＴＺ複合体を形成するＭＣ／９（ＡＴＣＣ（登録商標）ＣＲＬ−８３０６（商標））マスト細胞３０２を含む。この特定のバイオセンサーは、ＩｇＧｂｐ−ＩｇＥ（配列番号１３〜１４）である非抗体シグナル伝達エレメント３０８に結合する天然Ｆｃイプシロンレセプター（すなわち、ＦｃεＲＩ）３０７を発現するが、非抗体シグナル伝達エレメントＦｃγＲＩ−ＩｇＥ（配列番号１５〜１６）もまた、バイオセンサー３００と用いてよい。この特定の実施形態では、バイオセンサー細胞３０２がさらに、ＩｇＧｂｐ−ＩｇＥを発現し、この非抗体シグナル伝達エレメントを細胞外空間に排出するように操作され、それは、細胞表面上に発現される天然ＦｃεＲＩに結合する。図３ｂに示したとおり、標的測定対象物質３１６（例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ ０１５７）が結合している十分な数のディテクター分子３１４（例えば、可溶性抗体）が、以前天然Ｆｃイプシロンレセプター３０７に結合した非抗体シグナル伝達エレメント３０８に結合している場合、シグナル伝達経路３１０が活性化され、細胞内Ｃａ２＋３１２が増大し、エクオリン／ＣＴＺ複合体が、立体構造変化を受け、光のシグナル（光子）３１８を放出し、光電子増倍管３２０によって検出され、スパイク３２２が試験装置（以下の説明を参照）にグラフで表示され、試験される試料内の標的測定対象物質３１６の存在を示す。当該表示は、標的測定対象物質３１６に関して質的及び量的なもの両方としてよい。

実施例バイオセンサーＩＶ
図４を参照すると、本発明の例示的な実施形態に従った第４のバイオセンサー４００が、エクオリンを生成し、ｍＳＡ−ＣＤ３ζ（配列番号１７〜１８）である膜貫通非抗体シグナル伝達エレメント４０８を発現するように、操作されているバイオセンサー細胞４０２を含む。非抗体シグナル伝達エレメントｍＳＡ−ＣＤ３ζ（単量体ストレプトアビジン−ＣＤ３ζ）は、標的分子４１６、例えば、表皮成長因子（ＥＧＦ）に特異的に結合するビオチン化ディテクター分子４１４に結合する。抗標的分子抗体４１７、例えば、抗ＥＧＦは、上記に記載したとおり、複数のシグナル伝達エレメントを集中させ、シグナル伝達を誘発する標的多量体を生成する。他の実施形態では、単量体ストレプトアビジン成分が、ビオチン化成分と置換され、代替の結合手段を用いてよい。

実施例バイオセンサーＶ
図５を参照すると、本発明の例示的な実施形態に従った第５のバイオセンサー５００が、エクオリンを生成し、ｍＳＡ−ＣＤ３ζ（配列番号１７〜１８）である膜貫通非抗体シグナル伝達エレメント５０８を発現するように、操作されているバイオセンサー細胞５０２を含む。非抗体シグナル伝達エレメントｍＳＡ−ＣＤ３ζ（単量体ストレプトアビジン−ＣＤ３ζ）は、いくつかの実施形態では自己抗原分子であるビオチン化ディテクター分子５１４に結合する。ビオチン化ディテクター分子５１４は、いくつかの実施形態では抗自己抗原分子である標的分子５１６に特異的に結合する。血清試料中の自己抗体は、上記に記載したとおり、複数のシグナル伝達エレメントを集中させ、シグナル伝達を誘発する標的多量体を生成する。他の実施形態では、単量体ストレプトアビジン成分が、ビオチン化成分と置換され、代替の結合手段を用いてよい。

本発明のキメラタンパク質を生成するために用いられるシグナル伝達ポリペプチドのアミノ酸配列は、以下の受託番号：ＩｇＭ重鎖（ＧｅｎＢａｎｋ：ＣＡＣ２０４５８．１）、Ｉｇ−α（Ｐ１１９１２．２、ＧＩ：５４７８９６）、Ｉｇ−β（Ｐ４０２５９．１ ＧＩ：７２８９９４）、ＣＤ１９（ＡＡＡ６９９６６．１ ＧＩ：９０１８２３）、ＣＤ３ζ（Ｐ２０９６３．２、ＧＩ：２３８３０９９９）、ＩｇＥα（１Ｆ２Ｑ＿Ａ、ＧＩ：９２５７１５０）及びＦｃ−εＲ１サブユニットα（Ｐ１２３１９．１、ＧＩ：１１９８６５）によって特定されるタンパク質またはドメインに対する少なくとも７０％、７５％、８０％、８５％、８７．５％、９０％、９２．５％、９５％、９７．５％、９８％、９９％配列同一性または類似性を有してよい。

Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓタンパク質Ａ（Ｐ０２９７６．３，ＧＩ：１１０２８３００３）は、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓのｓｐａ遺伝子及びそのＩｇ結合セグメントを含むその構造によってコードされ、免疫グロブリン結合特性は、よく知られており、Ｇｒａｉｌｌｅ，ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ Ｎａｔｌ Ａｃａｄ Ｓｃｉ ＵＳＡ．２０００ Ｍａｙ ９；９７（１０）：５３９９−４０４；及びＲｏｂｅｎ，ｅｔ ａｌ．Ｊ Ｉｍｍｕｎｏｌ．１９９５ Ｊｕｎ １５；１５４（１２）：６４３７−４５を参照することによって組み込まれる。公知のタンパク質Ａアミノ酸配列に対する少なくとも７０％、７５％、８０％、８５％、８７．５％、９０％、９２．５％、９５％、９７．５％、９８％、９９％配列同一性または類似性を有するタンパク質Ａまたはその免疫グロブリン結合セグメントの変異体及び免疫グロブリンまたは他の測定対象物質に結合する能力、例えば、Ｇｒａｉｌｌｅら及びＲｏｂｅｎらによって記載されたものは、免疫グロブリン結合アミノ酸配列をコードする核酸の直接合成によることを含む当該技術分野でよく知られる分子生物学的技術によって生成してよい。

Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓタンパク質Ｇ及びかかるタンパク質の操作された変異体などの他の細菌性免疫グロブリン結合タンパク質が、知られており、Ｂａｉｌｅｙ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｉｍｍｕｎｏｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ．２０１４ Ｄｅｃ １５；４１５：２４−３０（ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｊｉｍ．２０１４．１０．００３）（Ｅｐｕｂ ２０１４ Ｏｃｔ ２２）；及びＷａｔａｎａｂｅ，ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ｂｉｏｌ Ｃｈｅｍ．２００９ Ｍａｙ１；２８４（１８）：１２３７３−８（ｄｏｉ：１０．１０７４／ｊｂｃ．Ｍ８０９２３６２００）（Ｅｐｕｂ ２００９ Ｍａｒ ６）を参照することによって組み込まれる。公知のタンパク質Ｇアミノ酸配列に対する少なくとも７０％、７５％、８０％、８５％、８７．５％、９０％、９２．５％、９５％、９７．５％、９８％、９９％配列同一性または類似性を有するタンパク質Ｇまたはその免疫グロブリン結合セグメントの変異体及び免疫グロブリンまたは他の測定対象物質に結合する能力、例えば、Ｂａｉｌｅｙら及びＷａｔａｎａｂｅらによって記載されたものは、免疫グロブリン結合アミノ酸配列をコードする核酸の直接合成によることを含む当該技術分野でよく知られる分子生物学的技術によって生成してよい。

Ｆｃレセプター（ＦｃＲ）は、免疫グロブリンのＦｃ部分に結合し、ＦｃγＲＩ及びＦｃεＲＩを含むかかるＦｃレセプターの多くの型が知られている。これらのＦｃＲの構造的及び機能的結合特性は、Ｆｒｉｄｍａｎ，ＦＡＳＥＢ Ｊ．１９９１ Ｓｅｐ；５（１２）：２６８４−９０を参照することによって組み込まれる。Ｆｒｉｄｍａｎによって記載された配列などの公知のＦｃＲアミノ酸配列に対する少なくとも７０％、７５％、８０％、８５％、８７．５％、９０％、９２．５％、９５％、９７．５％、９８％、９９％配列同一性または類似性を有するＦｃＲの変異体またはこれらの免疫グロブリン結合セグメントは、免疫グロブリン結合アミノ酸配列をコードする核酸の直接合成によることを含む当該技術分野でよく知られる分子生物学的技術によって生成してよい。

本発明に従ったシグナル伝達タンパク質は、配列番号２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、及び１８によって記載された開示されたキメラシグナル伝達タンパク質に対する少なくとも７０％、７５％、８０％、８５％、８７．５％、９０％、９２．５％、９５％、９７．５％、９８％、９９％配列同一性または類似性を有してよく、また、免疫グロブリンなどの測定対象物質と結合し、その後、シグナルを操作されたバイオセンサー細胞に伝達する能力を有する。かかる変異体は、分子生物学的技術でよく知られる方法によって、または変異体キメラレポータータンパク質をコードするポリヌクレオチドの化学的合成、コードする配列のベクターへの挿入、及びコンピテント細胞のベクターによる形質転換またはトランスフェクションによって作製してよい。

細胞選別及びクローニング
本発明のバイオセンサーの設計及び構築の結果、培養されると、バイオセンサー細胞の混合された集団が得られた。いくつかの細胞は操作された因子を発現しなかったが、他のものはさまざまなレベルで因子を発現した。成功した電気穿孔及び遺伝子挿入ののちに、バイオセンサー細胞を培養し、混合された集団として生物学的応答（フラッシュシグナル）を試験した。フローサイトメーターを用いて単一細胞選別を実施した。細胞を分離し、及びその後、高レベルの所望のタンパク質を発現したものを選択する分析のために増殖させた。このプロセスのために、蛍光標識抗体を用いて、バイオセンサー細胞のさまざまなレセプターを標的にし、これにより選別プロセスを可能にした。シグナル伝達について個々のクローンを選別し、最もよいクローンを選択した。このプロセスを通して、最も好適なクローンを特定し、分離した。以下に記載されたとおり、蛍光活性化細胞選別（ＦＡＣＳ）及び細胞外タンパク質の生細胞染色を実施した。

操作されたバイオセンサー細胞をカウントし、穏やかに遠心分離し、洗浄緩衝液（ＨＢＳＳ＋２％ＢＳＡ）中で再懸濁させ、１ｘ１０^７〜１ｘ１０^８細胞／ｍＬの最終濃度とした。それぞれの実験では、Ｆｃ領域またはＦ（ａｂ）_２を有する完全抗体を用いた。完全抗体を用いる場合、細胞を入れるそれぞれの空き１２ｘ１５ｍｍチューブに１〜０．５μｇのＦｃレセプター阻止抗体を添加した。これらのチューブのそれぞれに、Ｆｃ阻止抗体の上に１００μＬの細胞（１ｘ１０^６〜１ｘ１０^７細胞）を添加した。穏やかに細胞を混合し、１５分間、４℃または室温で、インキュベートした。Ｆ（ａｂ）_２を用いる場合、Ｆｃを阻止する上記ステップを省略した。計１μｇの一次抗体（選択されるレセプターに対して）を添加し、その後、氷上で（または４℃で）２０〜４０分間、インキュベートする前に細胞を穏やかに混合した。この温度が、レセプター内部移行を阻止した。標識化を促進するために断続的に細胞を穏やかに撹拌した（渦を巻かせた）。２ｍＬ体積の冷洗浄緩衝液を添加し、その後、４℃で細胞を遠心分離し、上澄みを廃棄した。１００μＬの洗浄／選別緩衝液中で細胞を再懸濁させる前に洗浄ステップを繰り返した。細胞に二次ＦＩＴＣ標識化抗体を添加し（０．５〜１μｇ）、氷上で（または４℃で）２０〜４０分間、インキュベートする前に混合した。全プロセス中、光から細胞を保護した。２ｍＬ体積の冷洗浄緩衝液を添加し、その後、細胞遠心分離し、上澄みを廃棄した。洗浄ステップを繰り返し、０．５〜１ｍＬの洗浄緩衝液中に細胞を再懸濁させた。選別の時間まで氷上で細胞をインキュベートした。できるだけ早く（少なくとも同じ日に）選別を行った。以下に記載されたとおり、単一細胞選別後に細胞のクローニング及び培養を実施した。

それぞれのウェルが１つの細胞及び１００〜２００μＬ細胞成長培地を含有する９６ウェルプレートにバイオセンサー細胞を選別した。翌日から１０〜１４日間、プレートをスキャニング／モニターし、成長の速度を測定し、いつ２４ウェルプレートに移すかを判断した。スキャニング中、さまざまな条件のためにさまざまなマーキングを用いた。生細胞を含有する場合、いくつかのウェルに印を付けたが、移す準備をせず、また、汚染されたウェルにも印を付けた。それぞれのウェル中に１．０ｍＬの好適な培地を含有する２４ウェルプレートに細胞を移した。汚染された細胞の場合、ウェルからの全ての細胞懸濁液を１５ｍＬコニカルチューブ中の５ｍｌの無菌１ｘＰＢＳに添加することによって洗浄を行った。その後、１７０ＲＣＦで、１０分間、細胞を遠心分離し、上澄みを廃棄した。培養される２４ウェルプレート中の１．０ｍＬの新鮮培地中にペレットを再懸濁させた。成長の継続後、ウェルごとに１．５ｍＬの新鮮培地を有する１２ウェルプレートに細胞を移した。

クローンスクリーニングのために、１２ウェルプレート中で成長させた後に、細胞をカウントし、充填及びフラッシュ試験の準備ができているかどうかを決定した。フラッシュ試験中、単一反復法では２５，０００細胞を含んだ。試験に適合するように、十分な細胞を成長させ、また、いくつかの細胞は成長を継続させた。このステップが、第１のラウンドのクローンスクリーニングを示す。さらに、選択されたクローンを成長させ、所望の特性に応じて次の試験を受けさせた。生物学的応答のために、抗ＣＤ３ε抗体（陽性対照）及びそれぞれの細菌を有する細菌に対するモノクローナル抗体を用いて、例えば、ジャーカット−ＦｃγＲＩ−ＣＤ３ζクローンを選別し、一方、化学的応答試験のためにジギトニンを用いた。抗ＦｃεＲＩ抗体（生物学的応答）及びジギトニン（化学的応答）を用いてＭＣ／９−Ａｅｑクローンを選別した。

要約すると、この場合では操作されたレセプターである所望のタンパク質を高く発現している細胞を選択し、分離するために、蛍光抗体標識を用いて蛍光活性化細胞選別（ＦＡＣＳ）を実施した。このプロセスの結果、さらに試験装置でＰＭＴを用いるフラッシュ試験によって確認されたバイオセンサー細胞を高く発現している集団が得られた。全プロセス中、ヒューマンエラーを除き、一貫性及び効率を向上させるために自動血球計数器を用いて細胞をカウントした。抗Ｅ．ｃｏｌｉ Ｏ１１１ ｍＡｂ及びＥ．ｃｏｌｉ Ｏ１１１細菌で試験した場合、ジャーカット−ＦｃγＲＩ−ＣＤ３ζのさまざまなクローンによって、さまざまなレベルの生物学的応答が得られた。同じ方法で多くのクローンを試験し、最も高い応答物をクローンバンクに保存した。同様に、化学的ジギトニンを用いるさまざまなＭＣ／９−Ａｅｑクローンの試験から得られた化学的応答結果では、さまざまなクローンによってエクオリン発現のレベルに応じて、さまざまなレベルの化学的応答が得られることを示した。最も高いシグナルのクローンをクローンバンクに保存した。

バイオセンサー細胞の培養
最適な成長条件を確実にするためにさまざまな細胞株にさまざまな培養培地調合物を用いた。完全マスト細胞培地（ＤＭＥＭ−Ｓｉｇｍａ，カタログ番号Ｄ５７９６；１×Ｐｅｎ／Ｓｔｒｅｐ；１０％ＦＢＳ；１０％Ｔ−Ｓｔｉｍ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ；５０μＭ β−メルカプトエタノール）中でＭＣ／９マスト細胞を培養した。完全ＲＰＭＩ培地（ＲＰＭＩ−ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ；１０％ＦＢＳ；１×Ｐｅｎ／Ｓｔｒｅｐ）中でジャーカットＴ細胞を培養した。電気穿孔構築物の特性に応じて、細胞培養の選択のためにさまざまな抗生物質を用いた。電気穿孔の２〜３日後、成長培地に好適な抗生物質を添加し、線状化ＤＮＡ構築物をうまく統合した細胞を選択した。最適な細胞成長のために細胞濃度を４．０ｘ１０^５〜１．０ｘ１０^６細胞／ｍＬに維持した。以下のとおり、長期保存のためにさまざまな細胞株及びクローンを処理し、液体窒素中にストックを凍結させた：（ｉ）１５０ＲＣＦで１０分間、細胞を遠心分離し、上澄みを廃棄した；（ｉｉ）５．０ｘ１０^５細胞／ｍＬの濃度で凍結培地（ＲＰＭＩ；５０％ＦＢＳ；１０％ＤＭＳＯ）中に細胞ペレットを再懸濁させた；及び（ｉｉｉ）２ｍＬ Ｎｕｎｃ Ｃｒｙｏ−バイアル中に１ｍＬの体積を分取し、長期保存のために液体窒素に移す前に、−８０℃で２４時間、凍結させた。

バイオセンサー細胞の充填
５０ｍＬコニカルチューブ中で１５０ＲＣＦで１０分間、本発明のバイオセンサー細胞を遠心分離した。上澄みを廃棄し、充填培地（ＲＰＭＩ；１０％抗体枯渇ＦＢＳ；１×ｐｅｎ／ｓｔｒｅｐ；０．１％プルロニックＦ６８及び１．５ｍＭセレンテラジン）中に２５，０００細胞／１８０μＬの濃度でペレットを再懸濁させた。さらに、また、例えば、１００，０００細胞／１８０μＬ及び４００，０００細胞／１８０μＬなどのさまざまな濃度で細胞を充填させた。室温で、穏やかに振とう／揺動させながら２４〜２６時間、細胞を充填させた。使用前に、さらに他の抗体枯渇システムを用いて市販の抗体枯渇ＦＢＳを精製してよい。

細胞の濃縮
本発明のバイオセンサー細胞は、高濃度より低濃度でより効率的に充填されることを示した。例えば、４００，０００細胞／１８０μＬに対して２５，０００細胞／１８０μＬの密度で細胞を充填すると、検出可能なシグナルが２倍増大するという結果を示した。４００，０００細胞／１８０μＬ及び２５，０００細胞／１８０μＬの双方で、ジャーカット−ＦｃγＲＩ−ＣＤ３ζクローンＰ５Ｇ７細胞を充填させ、その後、それぞれの反応で４００，０００細胞／１８０μＬで試験した。２３ｎＭの抗Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１ ｍＡｂと一晩Ｅ．ｃｏｌｉ Ｏ１１１細菌培養を用いた。低濃度で充填させたバイオセンサー細胞では、試験される同じ数の細菌細胞に対してより高いシグナルを与えた。バイオセンサー細胞密度は、最適な病原体検出が見込まれるよう充填後に細胞を濃縮することによってほとんど変化する。ディテクター分子が可溶性抗体である場合、標的病原体及び抗体の質に応じて、病原体検出にさまざまな濃度を用いた。１５０ＲＣＦで１０分間、遠心分離によってバイオセンサー細胞を濃縮し、所望の体積の試験培地中に細胞ペレットを再懸濁させる。充填培地は、また、試験培地としての役割を果たしてよい。ある特定の例では、通常のＦＢＳの培地への添加が生物学的応答を誘発し、その結果、通常のＦＢＳ中の高濃度の抗体のため、バイオセンサーシグナル（フラッシュ）が生じた。このため、充填プロセスで市販の抗体枯渇ＦＢＳを用い、抗体により誘発されるシグナルをそれを完全に除去することなく減少させた。市販の抗体枯渇ＦＢＳ中の微量の抗体をさらに枯渇させるために付加的な方法を用いた。

バイオアッセイ
本発明の例示的な実施形態では、測定対象物質バイオアッセイが、バイオセンサー細胞及び測定対象物質（例えば、病原体）に特異的である可溶性モノクローナル抗体（ｍＡｂ）でフォーマットが作られる。これらの実施形態では、バイオアッセイの特異性が、直接に可溶性抗体の標的測定対象物質への選択的結合に関係しており、バイオセンサーの特異性及び感度は、生物発光の検出及び測定によって決定される。このプロセスでは、バイオセンサー細胞を、光放出分子である、セレンテラジン（ＣＴＺ）を用いて最初に充填させる。その後、選択される可溶性抗体及び分析される試料を添加する。標的病原体が試料中に存在する場合、それは可溶性抗体と相互作用し、バイオセンサー細胞によって発現される融合タンパク質に結合し、最終的にシグナルカスケードを誘発し、その結果、バイオセンサー細胞からの光放出が生じる。放出された光は、試験装置中の光電子増倍管（ＰＭＴ）によって検出され、バイオセンサー細胞によって放出されるシグナル、１秒当たりの光子カウントとして示される。以下に記載されたとおり、可溶性抗体及び標的病原体に基づいて病原体を検出するために、さまざまな方法が開発されている。以下に詳細が記載された３つの方法は、（ｉ）ディテクター分子（例えば、抗体）の瞬時添加；（ｉｉ）ディテクター分子（例えば、抗体）でバイオセンサー細胞をコーティングすること；及び（ｉｉｉ）抗体で測定対象物質（例えば、細菌）をコーティングすることを含む。

試験ユニット
本発明のバイオアッセイ態様は、本明細書では、ベンチトップまたはポータブル試験システム及び装置との使用のために設計された試験サブユニットまたは試験カートリッジ、例えば、参照により本明細書にその全体が組み込まれる米国特許出願第１３／７１１，２９６号（米国特許第９，０２３，６４０号）に開示されているもので実施してよい。試験カートリッジは、単一使用、使い捨て商品としてよく、試料及びバイオセンサーの双方を受け入れ、バイオセンサーを試験カートリッジに導入すると、予測可能で制御された方法で試料及びバイオセンサーが混合される。試験カートリッジはさらに試験試料及びバイオセンサーを受け入れるための反応チャンバを含み、反応チャンバは、所定の内部形態を有し、さらに、全体のシグナルと雑音の比を改善する目的のためにバックグラウンドノイズを最小化または除去するように適合される。混合プロセス中に試験試料及びバイオセンサーへのせん断力損害を最小化するために反応チャンバ中に少なくとも１つのスタビライザーを配置してよい。

例示的な実施形態では、反応チャンバ及び試験カートリッジ内で反応チャンバに至る液体チャネルは、いくつかの目的を達成するために設計されている。反応チャンバに入る液体のためのインレットチャネルは、管状形状を含み、チューブの直径は、比較的小さく、反応チャンバへのインレットで小さくなるように次第に小さくなる。これは、反応チャンバに入る液体の速度を増大させ、反応チャンバ内で試薬の塊運動のためより力強く均質の混合を促進する。試料中に存在する感染因子のいずれかが速やかにバイオセンサーに当たるのを確実にすることによって試験の時間を最小化するために、分子拡散以上に混合を促進する方法で試薬及び試料を混合することが好ましい。インレットチャネルは、液体が混合物の均質性を増大させるために混合されるため、試験チャンバの中心軸を中心とした試薬の時計回りまたは反時計回り回転運動を促進するように反応チャンバの中心軸から外して置いてもよい。インレットチャネルは、また、反応チャンバの内部表面にほぼ接しており、これは、入ってくる液体がインレットチャネルから反応チャンバへ移動でき、同時に反応チャンバの側表面と接触したままであり、乱流を最小にし、気泡の混合液体への導入を最小にするためである。泡は、試薬によって放出される光が混合される試薬内でまたは混合される試薬の表面上で泡を通って移動する際に光の予測できない屈折が起こるので好ましくない。インレットチャネルの軸は、試薬が反応チャンバの底に残っている液体と混合されるのを確実にするために、入ってくる液体流れへ部分的に下方向となるように水平より角度を付けてよい（例えば、約３０度）。あるいは、試験チャンバに流れる試薬のカラムを作り、これによって引き込みによる混合を促進するために、試薬を反応チャンバの底に送達するための垂直チャネルなどの別の液体送達手段を用いて、または試験チャンバの中心軸に直接に液体を送達して、試験チャンバに試薬を導入してよい。

反応チャンバの形状（すなわち、所定の形態）は、反応チャンバの中心軸を中心とした混合液体の時計回りまたは反時計回り運動を促進する回転断面としてよい。あるいは、必要であれば、長方形または不規則形状などの回転断面以外の反応チャンバ形状を用いてよい。１つの実施形態では、反応チャンバを形成するために用いられる回転断面が、試薬によって放出される迷光の収集を促進し、この光をディテクターの表面に反射するために楕円の一部分であり、光電子増倍管（ＰＭＴ）（Ｈａｍａｍａｔｓｕ）としてよい。反応チャンバの表面は、楕円形状の光収集特性を向上させるために、反射性としてよい。いくつかの実施形態では、ＰＭＴの表面の最大直径が、システムのアウトプットのシグナルと雑音の比の最大を達成するために制限される。反応チャンバの直径は、ＰＭＴの直径とほぼ一致するように設計してよく、液体の特定の体積を保持するように設計される反応チャンバ中で実現することができる楕円形状に影響を与える。楕円形状の抑制のため、反応チャンバ表面色は、部分的に拡散白色としてよく、これはさもなければＰＭＴ表面に直接に反射されない光が白色表面によって部分的に拡散される場合に生じる付加的な光収集のためであり、この一部はＰＭＴ表面に向けられる。あるいは、必要であれば、ほぼ鏡仕上げのアルミニウム、または透明物質などの他の表面仕上げ及び物質を用いることができる。さらに、反応チャンバ物質の燐光性が最小であることが好ましく、これは反応チャンバそれ自体から放出される光が試薬からの放出された光を覆い隠し、検出が妨げられるのを阻止するためである。アクリロニトリルブタジエンスチレンなどの白色高分子物質または他のかかる高分子物質が低レベルの燐光を示すことがわかっているが、光反射及び拡散の組み合わせによってもたらされる付加的な光収集が、光感知回路アウトプットのシグナルと雑音の比への利益があることがわかっている。

例示的な実施形態では、試験サブユニットが試料分析での使用のためのシステムを提供する。当該システムは、以下を含む：バイオセンサー試薬であって、生きている生物学的細胞を含む、バイオセンサー試薬；長ループ部分及び短ループ部分を有するリザーバーカードであって、バイオセンサー試薬を保存するリザーバーカード；及び試験カートリッジベースであって、リザーバーカードを受け入れるように構成される、試験カートリッジベース。試験カートリッジベースは、さらに以下を含む：（ｉ）中心軸を有する反応チャンバであって、回転半楕円の形状を有する、反応チャンバ；及び（ｉｉ）反応チャンバに結合されたインレットチャネルであって、水平より１５〜６０度の角度で反応チャンバ上に位置し、反応チャンバの中心軸から外して置かれ、分析される試料をインレットチャネルを通して試験カートリッジベースに導入すると、試料がバイオセンサー試薬と均質に混合され、同時に生きている生物学的細胞の損傷が最小化される、インレットチャネル。

別の例示的な実施形態では、試験サブユニットが、生物学的試料中の測定対象物質の存在を急速に検出するためのシステムを提供する。本システムは、以下を含む：所定の測定対象物質及び生物発光薬剤に特異的な少なくとも１つの抗体を含むバイオセンサー試薬であって、少なくとも１つの抗体は生きている操作されたリンパ球の表面に発現され、生物発光薬剤は生きている操作されたリンパ球によって発現され、以下のために機能する、バイオセンサー試薬：（ｉ）試験される試料中の特定の測定対象物質の存在を検出する、及び（ｉｉ）バイオセンサー試薬が試料と反応し、試料中の特定の測定対象物質の存在を検出する場合、検出可能な光シグナルを放出する。また、試験カートリッジが含まれる。試験カートリッジは、さらに以下を含む：（ｉ）リザーバーカードであって、さらにバイオセンサー試薬を含む、リザーバーカード；及び（ｉｉ）試験カートリッジベースであって、リザーバーカードを受け入れるように構成される、試験カートリッジベース。試験カートリッジベースはさらに以下を含む：ａ）中心軸を有する反応チャンバであって、回転半楕円の形状を有する、反応チャンバ；ｂ）反応チャンバに接続されたインレットチャネルであって、水平より１５〜６０度の角度で反応チャンバ上に位置し、反応チャンバの中心軸から外して置かれる、インレットチャネル；及びｃ）試料をインレットチャネルを通して試験カートリッジベースに導入すると、試料がバイオセンサー試薬と均質に混合され、同時に生きている操作されたリンパ球の損傷が最小化され、反応チャンバ中の混合バイオセンサー試薬及び試料の泡が最小化されること。また、試験カートリッジを受け入れるように適合される試験ユニットが含まれる。試験ユニットは、試料と反応するとバイオセンサー試薬によって放出される検出可能な光シグナルを検出するためのセンサーを含み、放出される検出可能な光シグナルの検出は、試料中の測定対象物質の存在を示し、試料中の特定の測定対象物質の検出がリアルタイムで生じる。

実施例バイオアッセイ１：抗体の瞬時添加
本発明のバイオアッセイの例示的な実施形態では、ディテクター分子が、可溶性抗体であり、可溶性抗体及び試験される試料がバイオセンサー細胞の試験試料への導入直前に一緒に混合される。この実施形態では、充填されたバイオセンサー細胞が遠心分離され、充填培地中の約４００，０００細胞／１８０μＬ（単一反応に好適である）に濃縮される。１８０μＬ（約４００，０００細胞）アリコートの充填されたバイオセンサー細胞が、その後、リザーバーカードの長ループ部分に入れられる。陽性対照のために、ＲＰＭＩ培地中の３０μＬの抗ＣＤ３ε抗体が、リザーバーカードの短ループ部分に入れられる。リザーバーカードは、その後、試験カートリッジベースに固定される。抗Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１（標的病原体が、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１である）などの２μＬ体積の標的病原体に対する抗体（０．５ｍｇ／ｍＬで）が、カートリッジ混合チャンバ中で２８μＬの試験される試料と混合される。試験カートリッジベースを試験装置に挿入し、充填されたバイオセンサー細胞を反応チャンバに注入し、反応が開始される。結果として生じるシグナルは、試験期間の終わりに４〜８分間記録され、３０μＬの抗ＣＤ３ε抗体が、リザーバーの短ループから反応チャンバに注入され、陽性対照反応として２分間、記録される。別の陽性対照として、抗ＣＤ３ε抗体ではなく、３０μＬの０．６１ｍＭジギトニンを用いることができる。用いられる抗体に特異的でない所定の病原体を用いて陰性対照試験を実施することができる。

実施例バイオアッセイ２：抗体によるバイオセンサー細胞のコーティング
本発明のバイオアッセイの別の例示的な実施形態では、ディテクター分子が可溶性抗体であり、バイオセンサー細胞が、バイオセンサー細胞と試験される試料を混合する前の期間に可溶性抗体でコーティングされる。この実施形態では、充填されたバイオセンサー細胞が遠心分離され、充填培地中の約４００，０００細胞／１８０μＬ（１つの反応に好適な）に濃縮される。１８０μＬ（約４００，０００細胞）アリコートのバイオセンサー細胞が、その後、エッペンドルフ型チューブ中で、抗Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１（標的病原体が、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１である）などの２μＬ体積の標的病原体に対する抗体（０．５ｍｇ／ｍＬで）と混合される。抗体と混合されるバイオセンサー細胞は、室温で１０分間、インキュベートし、その後、リザーバーカードの長ループ部分に入れられる。陽性対照のために、ＲＰＭＩ培地中の３０μＬの抗ＣＤ３ε抗体が、リザーバーカードの短ループ部分に入れられる。リザーバーカードは、その後、試験カートリッジベースに固定される。３０μＬ体積の試験される試料が、反応チャンバに添加される。試験カートリッジベースを試験装置に挿入し、バイオセンサー細胞を混合チャンバに注入し、反応が開始される。結果として生じるシグナルは、試験期間の終わりに４〜８分間記録され、３０μＬの抗ＣＤ３ε抗体が、リザーバーの短ループから反応チャンバに注入され、陽性対照反応として２分間記録される。別の陽性対照として、抗ＣＤ３ε抗体ではなく、３０μＬの０．６１ｍＭジギトニンを用いることができる。用いられる抗体に特異的でない所定の病原体を用いて陰性対照試験を実施することができる。

実施例バイオアッセイ３：抗体による測定対象物質のコーティング
本発明のバイオアッセイの別の例示的な実施形態では、ディテクター分子が可溶性抗体であり、測定対象物質（例えば、病原細菌）が、バイオセンサーと試験される試料を混合する前の期間に可溶性抗体でコーティングされる。この実施形態では、充填されたバイオセンサー細胞が遠心分離され、充填培地中の約４００，０００細胞／１８０μＬ（１つの反応に好適な）に濃縮される。１８０μＬ（約４００，０００細胞）アリコートのバイオセンサー細胞が、リザーバーカードの長ループ部分に入れられる。陽性対照のために、ＲＰＭＩ培地中の３０μＬの抗ＣＤ３ε抗体が、リザーバーカードの短ループ部分に入れられる。リザーバーカードは、その後、カートリッジベースに固定される。抗Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１（標的病原体が、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１である）などの２μＬ体積の標的病原体に対する抗体（０．５ｍｇ／ｍＬで）が、エッペンドルフ型チューブ中で２８μＬの試験される試料と混合される。試料は、室温で１０分間、インキュベートし、その後、カートリッジ混合チャンバに添加する。カートリッジをＰＭＴに挿入し、バイオセンサー細胞を混合チャンバに注入し、反応が開始される。結果として生じるシグナルは、試験期間の終わりに４〜８分間記録され、３０μＬの抗ＣＤ３ε抗体が、リザーバーの短ループから反応チャンバに注入され、陽性対照反応として２分間記録される。別の陽性対照として、抗ＣＤ３ε抗体ではなく、３０μＬの０．６１ｍＭジギトニンを用いることができる。用いられる抗体に特異的でない所定の病原体を用いて陰性対照試験を実施することができる。

本明細書に記載された例示的なバイオアッセイは、バックグラウンドノイズを減少させ、及びシグナルを増大する他の添加剤を含んでよい。陽性対照として抗ＣＤ３ε抗体を用いると、本システムは、５０，０００非充填バイオセンサー細胞の混合物中で、１０より少ない充填されたバイオセンサー細胞を検出することを示す。バイオセンサーそれ自体は、３０μＬの試料中で２３０ＣＦＵの細菌を検出することが示されている。上記に記載されたバイオアッセイでは、陰性対照として用いられるＥ．ｃｏｌｉＯ１５７で、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１細菌を検出するためにＥ．ｃｏｌｉＯ１１１細菌に対する専売モノクローナル抗体（１Ｆ１１）を用いた。Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７は、陰性結果を与えたことを示し、これにより本システムの特異性が証明された。また、記載されたバイオアッセイで多くの市販の抗体を用いてよい。専売モノクローナル抗体（１Ｆ１１）に関して、モノクローナル抗体の抗体分析及び選択は、以下に記載されたとおり、実施した。

抗体生成物は、９６−ウェルマルチウェルプレート中で実施されるＥＬＩＳＡによって決定された。さまざまなＬＰＳ（Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１２７、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１、Ｅ．ｃｏｌｉＯ２６、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｕｅｍｏｎｉａｅ、Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ ｅｎｔｅｒｉｏａ及びナイーブ血清）または細菌細胞（Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１、Ｅ．ｃｏｌｉ２６及びＥ．ｃｏｌｉＤＨ５α）でそれぞれのウェルをコーティングした。ｍＡｂ Ｏ１５７またはｍＡｂ Ｏ１１１のさまざまなクローンからのハイブリドーマ上澄みをウェルに添加した。検出のために西洋ワサビペルオキシダーゼコンジュゲート（ＨＲＰ）ヤギ抗マウスＩｇＧを用いた（付録ＩＩＩ．Ａ．３）。Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７の２つのハイブリドーマクローン（１Ｂ１０及び６Ｇ１）は、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７及びＥ．ｃｏｌｉＯ１５７のＬＰＳを排他的に認識する。Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１の９つのハイブリドーマクローンは、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１及びＥ．ｃｏｌｉＯ１１１のＬＰＳを特異的に認識する。検証のために最も高い光学密度（ＯＤ）測定値のクローンを選択し、以下に記載されたとおり、実施した。

ＲＮＡ抽出前にハイブリドーマ細胞ペレットを収集し、−８０℃で保存した。ｃＤＮＡへの逆転写のテンプレートとして抽出されたＲＮＡを用い、続いてネステッドＰＣＲ増幅を行った。全陽性ＰＣＲ生成物をＴＡクローニングベクターにクローン化し、シークエンシングに送った。配列の分析後に光鎖及び重鎖の可変領域を決定した。Ｏ１５７（１Ｂ１０）の４つの単一鎖抗体（ｓｃＦｖ）（ＦＳＣによって生成されるカスタマイズされたｍＡｂ）及びＡＴＣＣ ＨＢ １０４５２、ならびにＦＳＣ（１Ｆ１１及び１Ｆ２）によって生成されるＯ１１１の２つの単一鎖抗体を組み換えで発現させ、固定化金属イオン親和性クロマトグラフィー（ＩＭＡＣ）によって精製した。以下の順のとおり、ｓｃＦｖの配列を構成した：ｐｅｌ Ｂ分泌シグナル＋アミノ酸アラニン＋ヒスチジンタグ＋アミノ酸グリシン−セリン−セリン−グリシン＋ＴＥＶ開裂部位＋アミノ酸グリシン−セリン−セリン−グリシン＋重鎖可変領域＋リンカー領域セリン−アラニン−アスパラギン酸−アスパラギン酸−アラニン−リシン−リシン−アスパラギン酸−アラニン−アラニン−リシン−リシン−アスパラギン酸−アスパラギン酸−アラニン−リシン−リシン−アスパラギン酸−アスパラギン酸＋光鎖可変領域。Ｏ１５７またはＯ１１１のＬＰＳでコーティングされたマルチウェルプレートを用いて精製されたｓｃＦｖｓを試験した。

この試験の目的は、モノクローナル抗体（ｍＡｂ）の全細菌性細胞（Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７またはＥ．ｃｏｌｉＯ１１１）への相互作用を調査し、抗体−細菌性相互作用の反応動力学定数（ＫＤ）を推定することであった。これらのアッセイでは、ヤギ抗Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７ポリクローナル抗体、ヤギ抗Ｅ．ｃｏｌｉＯ１１１ポリクローナル抗体、Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７に対する３つのモノクローナル抗体（１０２２、１０２４及び１０６１）、及びＥ．ｃｏｌｉＯ１１１に対する１つのモノクローナル抗体を用いた。また、ＣＭ５センサーチップ及びアミンカップリングキットを用いた。Ｂｉａｃｏｒｅ Ｘ１００装置で全アッセイを実施した。このプロトコールでは、１つのポリクローナル抗体（選択細菌に対する）をＣＭ５センサーチップ上に固定化した。その後、選択細菌を結合させ、続いて、連続緩衝液フロー中の同じ細菌に対するモノクローナル抗体を注入した。リアルタイムで相互作用をモニターした。共鳴ユニット（ＲＵ）で抗体のそれぞれの細菌への相対的結合を記録した。Ｅ．ｃｏｌｉＯ１５７に特異的な抗体（ｍＡｂ ＦＦ７５４）をＥ．ｃｏｌｉＯ１５７及びＥ．ｃｏｌｉＯ１１１に結合させるＢＩＡｃｏｒｅ分析の結果は、Ｏ１５７ ｍＡｂがその標的抗原に特異的であることを示した。

本発明は、その例示的な実施形態の説明によって示され、実施形態は、ある特定の詳細に記載されているが、添付のクレームの範囲をかかる詳細に制限する、またはいずれの方法でも限定する意図はない。付加的な利点及び変更は、当業者に容易にわかる。このため、そのより広い態様での本発明は、示され、記載された特定の詳細、代表的な装置及び方法、及び／または例示的な実施例のいずれにも限定されない。したがって、この一般的発明概念の趣旨または範囲から逸脱することなく、かかる詳細から離れてよい。

Claims (56)

1. （ａ）生きている操作されたバイオセンサー細胞であって、哺乳動物免疫系の細胞成分に由来する、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞；
   （ｂ）レポータータンパク質であって、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞内で操作され、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現され、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞中のある特定の所定の細胞質ゾルの変化に応答して検出可能なシグナルを放出する、前記レポータータンパク質；
   （ｃ）前記生きている操作されたバイオセンサー細胞内に操作される、または前記生きている操作されたバイオセンサー細胞内で自然に生じるシグナル伝達経路であって、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル内で生物学的プロセスを制御し、前記生物学的プロセスは、それが生じる場合、前記レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる、前記シグナル伝達経路；
   （ｄ）少なくとも１つの型のディテクター分子であって、それぞれのディテクター分子は、特定の測定対象物質に結合するように適合される、前記ディテクター分子；
   （ｅ）少なくとも１つの測定対象物質であって、前記測定対象物質に特異的である前記ディテクター分子に結合する、前記測定対象物質；
   （ｆ）前記生きている操作されたバイオセンサー細胞によって発現される複数の膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントであって、それぞれのシグナル伝達エレメントは、ディテクター分子を受け入れるように適合される、前記膜貫通非抗体シグナル伝達エレメント；及び
   （ｇ）十分な数の測定対象物質が、膜貫通非抗体シグナル伝達エレメントにそれ自体が結合している十分な数のディテクター分子に結合している場合、シグナル伝達エレメントの集合が前記バイオセンサー細胞表面に生じ、前記シグナル伝達経路が活性化され、前記生物学的プロセスが生じ、前記検出可能なシグナルが前記レポータータンパク質によって放出されること、
   を含む、測定対象物質の急速検出のためのシステム。
2. 前記生きている操作された細胞がＢ細胞またはＴ細胞に由来し、前記レポータータンパク質がエクオリンであり、前記シグナル伝達経路が細胞内カルシウムの増大を含み、前記ディテクター分子が食物媒介病原体に結合する抗体であり、前記測定対象物質が食物媒介病原体であり、前記複数のシグナル伝達エレメントが細菌性ＩｇＧ結合タンパク質の部分への結合を通じて抗体を受け入れるように適合される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記バイオセンサー細胞がＢ細胞またはＴ細胞に由来する、請求項１に記載のシステム。
4. 前記レポータータンパク質がエクオリンであり、前記検出可能なシグナルが青色光のフラッシュである、請求項１に記載のシステム。
5. 前記シグナル伝達経路によって制御される前記生物学的プロセスがさらに細胞内カルシウムの増大を含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが前記バイオセンサー細胞によって発現されるキメラ融合タンパク質であり、前記融合タンパク質がさらに
   （ａ）前記少なくとも１つの型のディテクター分子に結合するように適合されるタンパク質の少なくとも１つの成分；及び
   （ｂ）前記バイオセンサー細胞が由来した１つの型の免疫細胞の表面に正常に発現されるレセプター複合体の少なくとも１つの成分
   を含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つの型のディテクター分子に結合するように適合される前記タンパク質の前記少なくとも１つの成分が、細菌性抗体結合タンパク質に由来する、請求項６に記載のシステム。
8. 前記少なくとも１つの型のディテクター分子に結合するように適合される前記タンパク質の前記少なくとも１つの成分が、ＦｃＲレセプタータンパク質または他のレセプタータンパク質に由来する抗体結合ドメインである、請求項６に記載のシステム。
9. 前記免疫細胞の表面に正常に発現される前記レセプター複合体の前記少なくとも１つの成分が、ＩｇＭ；Ｉｇα／β；ＩｇＥ；ＣＤ１９；ＣＤ３ζ、またはこれらの組み合わせである、請求項６に記載のシステム。
10. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、配列番号１、３、５、７、９、１１、及び１７からなる群から選択されるＤＮＡ配列と少なくとも９５％同一性を有するＤＮＡ配列によってコードされる、請求項１に記載のシステム。
11. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、配列番号２、４、６、８、１０、１２、及び１８からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するキメラ融合タンパク質である、請求項１に記載のシステム。
12. 前記少なくとも１つのディテクター分子が可溶性抗体である、請求項１に記載のシステム。
13. 前記少なくとも１つのディテクター分子が、可溶性ＩｇＧである、請求項１に記載のシステム。
14. 前記測定対象物質が食物媒介感染因子である、請求項１に記載のシステム。
15. 前記測定対象物質が細菌またはウイルスのいずれかである、請求項１に記載のシステム。
16. 請求項１に記載のシステムと前記測定対象物質を含有する試料を接触させること、及びシグナルが前記レポータータンパク質によって放出される場合、前記測定対象物質を検出することを含む、測定対象物質の検出方法。
17. 前記システムのエレメント（ｂ）、（ｃ）、及び（ｆ）をコードする１つ以上のポリヌクレオチドで免疫細胞をトランスフェクトするまたは形質転換することを含む、請求項１に記載のシステムの作製方法。
18. （ａ）生きている操作されたバイオセンサー細胞であって、哺乳動物免疫系の細胞成分に由来し、表面に複数の少なくとも１つの所定の型のレセプター分子を発現する、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞；
    （ｂ）レポータータンパク質であって、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞内に操作され、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞内によって発現され、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞中のある特定の所定の細胞質ゾル変化に応答して検出可能なシグナルを放出する、前記レポータータンパク質；
    （ｃ）前記生きている操作されたバイオセンサー細胞内に操作される、または前記生きている操作されたバイオセンサー細胞内で自然に生じるシグナル伝達経路であって、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞の細胞質ゾル内で生物学的プロセスを制御し、前記生物学的プロセスは、それが生じる場合、前記レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる、前記シグナル伝達経路；
    （ｄ）少なくとも１つの型のディテクター分子であって、それぞれのディテクター分子は、特定の測定対象物質に結合するように適合される、前記ディテクター分子；
    （ｅ）少なくとも１つの測定対象物質であって、前記測定対象物質に特異的である前記ディテクター分子に結合する、前記測定対象物質；
    （ｆ）複数の可溶性非抗体シグナル伝達エレメントであって、それぞれの可溶性シグナル伝達エレメントは、前記生きている操作されたバイオセンサー細胞の表面のレセプター分子及びディテクター分子に結合するように適合される、前記可溶性非抗体シグナル伝達エレメント；及び
    （ｇ）結合十分な数の測定対象物質が、十分な数のディテクター分子に結合し、それ自体が前記細胞表面レセプター分子に結合している十分な数の非抗体シグナル伝達エレメントに結合している場合、前記レセプター分子の集合が生じ、前記シグナル伝達経路が活性化され、前記生物学的プロセスが生じ、前記検出可能なシグナルが前記レポータータンパク質によって放出されること
    を含む、測定対象物質の急速検出のためのシステム。
19. 前記バイオセンサー細胞がマスト細胞に由来する、請求項１５に記載のシステム。
20. 前記バイオセンサー細胞の表面に発現される前記少なくとも１つの所定の型のレセプター分子が、ＦｃεＲＩである、請求項１８に記載のシステム。
21. 前記レポータータンパク質がエクオリンであり、前記検出可能なシグナルが青色光のフラッシュである、請求項１８に記載のシステム。
22. 前記シグナル伝達経路によって制御される前記生物学的プロセスがさらに細胞内カルシウムの増大を含む、請求項１８に記載のシステム。
23. それぞれの非抗体シグナル伝達エレメントが、ＧＳＡＳＧＳＧ（配列番号１９）リンカーでＩｇＥ定常ドメインに融合される細菌性ＩｇＧ結合ドメインを含む可溶性キメラ融合タンパク質である、請求項１８に記載のシステム。
24. それぞれの非抗体シグナル伝達エレメントが、ＧＳＡＳＧＳＧ（配列番号１９）リンカーでＩｇＥ定常ドメインに融合されるＦｃγＲＩ抗体結合ドメインを含む可溶性キメラ融合タンパク質である、請求項１８に記載のシステム。
25. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、配列番号１３及び１５からなる群から選択されるＤＮＡ配列と少なくとも９５％同一性を有するＤＮＡ配列によってコードされる、請求項１８に記載のシステム。
26. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、配列番号１４及び１６からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するキメラ融合タンパク質である、請求項１８に記載のシステム。
27. 前記少なくとも１つのディテクター分子が可溶性抗体である、請求項１８に記載のシステム。
28. 前記少なくとも１つのディテクター分子が、可溶性ＩｇＧである、請求項１８に記載のシステム。
29. 前記測定対象物質が食物媒介感染因子である、請求項１８に記載のシステム。
30. 前記測定対象物質が細菌またはウイルスのいずれかである、請求項１８に記載のシステム。
31. 測定対象物質の検出方法であって、請求項１８に記載のシステムと前記測定対象物質を含有する試料を接触させること、及びシグナルが前記レポータータンパク質によって放出される場合、前記測定対象物質を検出することを含む、前記測定対象物質の検出方法。
32. 前記システムのエレメント（ｂ）、（ｃ）、及び（ｆ）をコードする１つ以上のポリヌクレオチドで免疫細胞をトランスフェクトするまたは形質転換することを含む、請求項１８に記載のシステムの作製方法。
33. （ａ）生きている操作された細胞であって、免疫細胞に由来する、前記生きている操作された細胞；
    （ｂ）レポータータンパク質であって、前記免疫細胞内に操作され、前記免疫細胞によって発現され、前記免疫細胞中のある特定の所定の細胞質ゾル変化に応答して検出可能なシグナルを放出する、前記レポータータンパク質；
    （ｃ）前記免疫細胞内に操作される、または前記免疫細胞内で自然に生じるシグナル伝達経路であって、前記免疫細胞の細胞質ゾル内で生物学的プロセスを制御し、前記生物学的プロセスは、それが生じる場合、前記レポータータンパク質に検出可能なシグナルを放出させる、前記シグナル伝達経路；及び
    （ｄ）分析される試料中の測定対象物質に直接に結合する、または前記測定対象物質及び少なくとも１つの抗体または他のディテクター分子の複合体を通じて分析される試料中の測定対象物質に間接に結合する複数の非抗体シグナル伝達エレメントであって、前記結合された非抗体シグナル伝達エレメントは、その後、前記バイオセンサー細胞と協働し、直接にまたは間接に前記シグナル伝達経路を活性化する、前記非抗体シグナル伝達エレメント
    を含む、測定対象物質の急速検出のためのバイオセンサー。
34. さらに、前記操作された細胞の表面に発現される複数の少なくとも１つの所定の型のレセプター分子を含み、前記少なくとも１つの所定の型のレセプター分子は、前記シグナル伝達経路と相互作用し、前記少なくとも１つの所定の型のレセプター分子は、前記非抗体シグナル伝達エレメントに結合する、請求項３３に記載のバイオセンサー。
35. 前記操作された細胞の表面に発現される前記少なくとも１つの所定の型のレセプター分子が、ＦｃεＲＩである、請求項３４に記載のバイオセンサー。
36. さらに、前記非抗体シグナル伝達エレメントと協働するように適合される少なくとも１つの外因性抗体または他のディテクター分子を含み、前記少なくとも１つの外因性抗体または他のディテクター分子は、また、特定の測定対象物質に結合するように適合される、請求項３３に記載のバイオセンサー。
37. 前記少なくとも１つの外因性抗体が、可溶性ＩｇＧである、請求項３６に記載のバイオセンサー。
38. 前記免疫細胞が、Ｂ細胞、Ｔ細胞、またはマスト細胞である、請求項３３に記載のバイオセンサー。
39. 非抗体シグナル伝達エレメントが、膜貫通キメラ融合タンパク質として前記操作された細胞によって発現される、請求項３３に記載のバイオセンサー。
40. 非抗体シグナル伝達エレメントが、前記操作された細胞によって生成され、その後、可溶性融合タンパク質として前記操作された細胞から排出される、請求項３３に記載のバイオセンサー。
41. 前記レポータータンパク質がエクオリンであり、前記検出可能なシグナルが青色光のフラッシュである、請求項３３に記載のバイオセンサー。
42. 前記シグナル伝達経路によって制御される前記生物学的プロセスがさらに細胞内カルシウムの増大を含む、請求項３３に記載のバイオセンサー。
43. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、
    （ａ）少なくとも１つの型のディテクター分子に結合するように適合されるタンパク質の少なくとも１つの成分；及び
    （ｂ）１つの型の免疫細胞であって、そこから前記生きている操作された細胞が、前記１つの型の免疫細胞の表面に正常に発現されるレセプター複合体の少なくとも１つの成分
    を含むキメラ融合タンパク質である、請求項３３に記載のバイオセンサー。
44. 前記少なくとも１つの型のディテクター分子に結合するように適合される前記タンパク質の前記少なくとも１つの成分が、細菌性抗体結合タンパク質に由来する、請求項４３に記載のバイオセンサー。
45. 前記少なくとも１つの型のディテクター分子に結合するように適合される前記タンパク質の前記少なくとも１つの成分が、ＦｃＲレセプタータンパク質または他のレセプタータンパク質に由来する抗体結合ドメインである、請求項４３に記載のバイオセンサー。
46. 前記生きている操作された細胞の表面に正常に発現される前記レセプター複合体の前記少なくとも１つの成分が、ＩｇＭ；Ｉｇα／β；ＩｇＥ；ＣＤ１９；ＣＤ３ζ、またはこれらの組み合わせである、請求項４３に記載のバイオセンサー。
47. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、配列番号１、３、５、７、９、１１、及び１７からなる群から選択されるＤＮＡ配列と少なくとも９５％同一性を有するＤＮＡ配列によってコードされる、請求項３３に記載のバイオセンサー。
48. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、配列番号２、４、６、８、１０、１２、及び１８からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するキメラ融合タンパク質である、請求項３３に記載のバイオセンサー。
49. それぞれの非抗体シグナル伝達エレメントが、ＧＳＡＳＧＳＧ（配列番号１９）リンカーでＩｇＥ定常ドメインに融合される細菌性ＩｇＧ結合ドメインを含む可溶性キメラ融合タンパク質である、請求項３３に記載のバイオセンサー。
50. それぞれの非抗体シグナル伝達エレメント、ＧＳＡＳＧＳＧ（配列番号１９）リンカーでＩｇＥ定常ドメインに融合されるＦｃγＲＩ抗体結合ドメインを含む可溶性キメラ融合タンパク質である、請求項３３に記載のバイオセンサー。
51. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、配列番号１３及び１５からなる群から選択されるＤＮＡ配列と少なくとも９５％同一性を有するＤＮＡ配列によってコードされる、請求項３３に記載のバイオセンサー。
52. 前記非抗体シグナル伝達エレメントが、配列番号１４及び１６からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するキメラ融合タンパク質である、請求項３３に記載のバイオセンサー。
53. 前記測定対象物質が食物媒介感染因子である、請求項３３に記載のバイオセンサー。
54. 前記測定対象物質が細菌またはウイルスのいずれかである、請求項３３に記載のバイオセンサー。
55. 配列番号２、４、６、８、１０、１２、及び１８からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するキメラ融合タンパク質。
56. 配列番号１４及び１６からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するキメラ融合タンパク質。

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