JP2020504813A - 感度範囲拡大のためのイムノアッセイと磁気イムノアッセイの複合システムおよび装置 - Google Patents
感度範囲拡大のためのイムノアッセイと磁気イムノアッセイの複合システムおよび装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020504813A JP2020504813A JP2019530808A JP2019530808A JP2020504813A JP 2020504813 A JP2020504813 A JP 2020504813A JP 2019530808 A JP2019530808 A JP 2019530808A JP 2019530808 A JP2019530808 A JP 2019530808A JP 2020504813 A JP2020504813 A JP 2020504813A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- substrate
- analyte
- electrochemical sensor
- antibody
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
- G01N33/54326—Magnetic particles
- G01N33/54333—Modification of conditions of immunological binding reaction, e.g. use of more than one type of particle, use of chemical agents to improve binding, choice of incubation time or application of magnetic field during binding reaction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
- B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
- G01N33/54326—Magnetic particles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/544—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic
- G01N33/549—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being organic with antigen or antibody entrapped within the carrier
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H10/00—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
- G16H10/40—ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for data related to laboratory analysis, e.g. patient specimen analysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/04—Closures and closing means
- B01L2300/041—Connecting closures to device or container
- B01L2300/043—Hinged closures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/04—Closures and closing means
- B01L2300/046—Function or devices integrated in the closure
- B01L2300/048—Function or devices integrated in the closure enabling gas exchange, e.g. vents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0636—Integrated biosensor, microarrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
- B01L2300/0645—Electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
- B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
- B01L2400/043—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces magnetic forces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
- B01L2400/0481—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure squeezing of channels or chambers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
- B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
- B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
- C01F17/30—Compounds containing rare earth metals and at least one element other than a rare earth metal, oxygen or hydrogen, e.g. La4S3Br6
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/006—Compounds containing, besides nickel, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L29/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C08L29/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
- C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
- G01N27/3271—Amperometric enzyme electrodes for analytes in body fluids, e.g. glucose in blood
- G01N27/3273—Devices therefor, e.g. test element readers, circuitry
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hematology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
Abstract
Description
本出願は、全体が参照により本明細書に組み入れられる、2016年12月9日に出願された米国特許仮出願第62/432,279号への優先権を主張する。
本発明は、ポイントオブケア検査において分析対象物を測定するシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、イムノアッセイ技術と磁気イムノアッセイ技術との組み合わせを利用して、拡大した指定濃度範囲内で分析対象物を検出するシステムおよび方法に関する。
ポイントオブケア(POC)試料分析システムは概して、一回限り使い捨ての検査装置、たとえば、pH、酸素およびグルコースなどの分析対象物を感知するための電極または光学素子といった分析要素を含むカートリッジまたはストリップを使用して試料検査を実行する、1つまたは複数の再使用可能な検査機器(たとえば読み取り装置)に基づく。使い捨て検査装置は、流体要素(たとえば、試料を受け、感知電極または光学素子に送るための導管)、較正要素(たとえば、既知の分析対象物濃度で電極を標準化するための水性流体)および光学素子を標準化するための既知の吸光係数の色素を含むことができる。機器または読み取り装置は、電極または光学素子を作動させ、計測を実施し、計算を実行するための電気回路および他の構成部品を含む。機器または読み取り装置はまた、結果を表示し、そのような結果を、たとえばコンピュータワークステーションまたは他のデータ管理システムを介して臨床検査情報システムおよび病院情報システム(それぞれ、LISおよびHIS)に送信する能力を有する。機器または読み取り装置とワークステーションとの間およびワークステーションとLISまたはHISとの間の通信は、たとえば、赤外線リンク、有線接続、無線通信または電気情報を送受信することができる任意の他の形態のデータ通信もしくはそれらの任意の組み合わせを介することができる。血液または他の体液に対して多様な計測を実施するための、ハンドヘルド型分析器とともに作動する使い捨て装置を含む、注目に値するポイントオブケアシステム(i-STAT(登録商標)System、Abbott Point of Care Inc.、Princeton, NJ)が米国特許第5,096,669号(特許文献1)に開示されている。
序文
心筋トロポニン(cTn)は、急性心筋梗塞(AMI)の診断および将来の有害な心臓イベントのリスク層別化に使用される主要なバイオマーカである。しかし、心筋トロポニン検査の場合の中央検査室アッセイとPOC試料分析システムとの間の分析感度の隔たりは拡大しており、一部の病院にとってPOC検査の採用を妨げることがある。また、他のバイオマーカまたは複数のバイオマーカを検出することができるPOC試料分析システムの必要性があり得る。たとえば、心筋トロポニンはAMI診断のための主要な分析対象物であるが、B型ナトリウム利尿ペプチド(BNP)およびNT-proBNPが短期的リスク層別化に有用であることが示されている。また、高感度心筋トロポニン(hs-cTn)の検出は、プライマリケアにおけるリスク層別化マーカとして、すなわち無症候性である患者の場合に有用であり得る。これは、急性冠症候群の非存在下では、心筋トロポニンの増加は有害な心臓転帰の高いリスクを伴うという観察に基づく。これらのバイオマーカの検出が高リスク患者の日常医療の一部として採用されるならば、hs-cTnのためのPOC検査は、開業医および診療所において検査されるとき、有用かつ簡便であり得る。
図2は、分析器を使用して検出され得る標的分析対象物、たとえばトロポニンI(TnI)または心筋トロポニンI(cTnI)の濃度の範囲を拡大する、本発明の特定の態様の複合イムノアッセイ(たとえば一工程複合イムノアッセイ)200の原理を説明する。様々な態様において、複合イムノアッセイ200は、標的分析対象物215に結合するように構成された酵素生体分子コンジュゲート210と、非磁気センサ(すなわち不均一性表面捕捉免疫センサ)の表面上または表面の近くに固定化された捕捉生体分子220(たとえば、捕捉生体分子でコーティングされたラテックスビーズまたはミクロスフェア)とを利用する非磁気イムノアッセイ技術205を含む。捕捉生体分子220は、酵素生体分子コンジュゲート210に結合した標的分析対象物215に結合して、酵素生体分子コンジュゲート210が捕捉され、非磁気センサの表面上または表面の近くに固定化されるように構成されている。非磁気センサが、加水分解した基質の生成物を酸化または還元する(基質を直接ではなく)のに十分な一定の電気化学電位に固定されてもよいし、電位が、適切な範囲で一回または複数回スイープされてもよい。複合イムノアッセイ200はさらに、標的分析対象物215に結合するように構成された酵素生体分子コンジュゲート210と、捕捉生体分子230(たとえば、捕捉生体分子でコーティングされた磁気ビーズまたはミクロスフェア)とを利用する磁気イムノアッセイ技術225を含む。捕捉生体分子230は、酵素生体分子コンジュゲート210に結合している標的分析対象物215に結合するように構成されている。酵素生体分子コンジュゲート210に結合している標的分析対象物215に結合した捕捉生体分子230は、磁石により、磁気センサ(すなわち均一性磁気ビーズ捕捉免疫センサ)の表面上または表面の近くに引き寄せられ得、酵素生体分子コンジュゲート210が捕捉され、磁気センサの表面上または表面の近くに固定化されるようになる。磁気センサが、加水分解した基質の生成物を酸化または還元する(基板を直接ではなく)のに十分な一定の電気化学電位に固定されてもよいし、電位が、適切な範囲で一回または複数回スイープされてもよい。
本発明は、内蔵型使い捨て感知装置またはカートリッジ(装置)と、患者のベッドサイドで使用するために構成されたリーダまたは分析器(機器)とを含むハンドヘルド型POC機器システムに関する。計測される流体試料がカートリッジ中の試料入口オリフィスまたはポートの中に引き込まれ、そのカートリッジが、スロット付きの開口またはポートに通して分析器に挿入される。分析器によって実施される計測は、コンピュータポートに通じる分析器上のポートを介してディスプレイまたは他の出力装置、たとえばプリンタまたはデータ管理システムに出力される。送信は、Wi-Fi、Bluetoothリンク、赤外線などを介することができる。たとえば、ハンドヘルド型IVD機器システムは、いずれも全体として参照により本明細書に組み入れられる米国特許第5,096,669号および米国特許第7,419,821号に開示されているシステムと類似の設計であり得る。
図4に示すような1つの態様において、感知装置またはカートリッジ400は、上部405(たとえばカバー)および下部410(たとえばベース)を含み、そこに、電気接点を有する少なくとも1つの微細加工センサチップ415と、流体、たとえば洗浄液を含むパウチ420とが取り付けられる。少なくとも1つのセンサチップ415は、陥凹領域418中に配置され得、流体試料、たとえば患者からの血液試料中の特定の化学種の濃度に基づいて電気シグナルを生成するように構成され得る。いくつかの態様において、パウチ420中の流体の組成は、水、較正流体、試薬流体、コントロール流体、洗浄液およびそれらの組み合わせからなる群より選択される。ガスケット425が上部405と下部410との間に位置してそれらを合わせて接着し、カートリッジ400内にいくつかのキャビティおよび導管を画定し、密封する。ガスケット425は、図4に示すように、カートリッジ400の上部405と下部410との間の実質的に全区域を被覆してもよいし、カートリッジ400の所定の構造的形体、たとえば少なくとも1つのセンサチップ415の上だけおよびそれらの間だけに局在してもよい(図示せず)。ガスケット425は、上部405および下部410の構造的形体の間の物理的、流体的および/または気体的連通を可能にするための開口部430を含み得る。ガスケット425は、接着面を有しても有さなくてもよいし、その両側に接着面を有し、すなわち両面接着層を形成してもよい。
1つの態様において、微細加工センサチップ(たとえば、図4に関して説明した少なくとも1つのセンサチップ415)は、少なくとも1つのセンサまたはトランスデューサ(たとえば作用電極または光検出器)を含む。たとえば、微細加工センサチップは、第一のセンサ(たとえばローエンド感度センサ)および任意選択で第二のセンサ(たとえばハイエンド感度センサ)を含むセンサの対を含み得る。いくつかの態様において、センサは、それぞれ、シリコンチップ上で隣接する構造として作製され得る。
図9A〜9Cは、磁気部品が感知装置のベースまたはカートリッジハウジングに直接組み込まれている磁気的免疫センサ(たとえば、図6Bに関して説明したハイエンド感度電流測定センサ610)の3つの例示的態様を示す。図9A〜9Cに示す各態様において、センサチップ900は、導管910中に配置され、高磁場磁石920の上方で基板915の表面に配置された免疫センサ905を含む。高磁場磁石920は円柱形であり得、長さ1mm〜10mm、たとえば2mm〜5mm、好ましくは約3mmであり、直径0.1mm〜5mm、たとえば0.5mm〜2mmである。図9A〜9Cにおいて、高磁場磁石920は、それぞれ約1mm、約0.5mmおよび約0.3mmの直径を有する。高磁場磁石920は、感知装置のベースまたはカートリッジハウジング925(たとえば、図5A〜5Jに関して説明した下部またはベース504)内にあり、任意選択で、好ましくは約0.2mm〜5mm、たとえば0.5mm〜2mmまたは好ましくは約1mmの厚さを有するセンサチップ900の下側に当接する。これらの局面にしたがって、導管中で磁気感受性ビーズを実質的にセンサ905の近くまたはセンサ905上に引き寄せるために、高磁場磁石、たとえば永久磁石または電磁石がセンサチップ900の近くに(たとえば下方に)配置され得る。
図14〜17は、本発明のプロセス工程を実行するための例示的なフローチャートを示す。図14〜17の工程は、図1〜13に関して先に説明したコンピューティング装置およびシステムを使用して実現され得る。具体的に、図14〜17のフローチャートは、本発明のいくつかの態様のシステム、方法およびコンピュータプログラム製品の可能な態様のアーキテクチャ、機能および動作を示す。これに関し、フローチャート中の各ブロックは、1つまたは複数のプロセッサ(たとえば分析器のプロセッサ)によって実行されると、1つまたは複数のプロセッサをして、1つまたは複数の実行可能な命令内で指定された論理機能を実行させる、非一時的機械可読記憶媒体に記憶された1つまたは複数の実行可能な命令を含むモジュール、セグメントまたはコードの部分を表し得る。また、いくつかの代替態様において、ブロックに記された機能は、図面に記された順序以外で実施されてもよいことが留意されるべきである。たとえば、関与する機能に依存して、連続して示される2つのブロックが実際には実質的に同時並行に実行されてもよいし、ブロックがときには逆の順序で実行されてもよい。また、フローチャート図の各ブロックおよびフローチャート図のブロックの組み合わせが、指定された機能または動作を実行する専用ハードウェアベースのシステムまたは専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実現されることもできることが留意されよう。
Claims (20)
- 平面的な上面および下面を含む基板;
分析対象物に結合するように構成された抗体固定化層を含む、該基板の該上面に配置された第一の電気化学センサ;
該基板の該上面に配置され、該第一の電気化学センサに隣接する、第二の電気化学センサ;
該第二の電気化学センサの下方の該基板中の領域へ延びている、該基板の該下面中の開口;ならびに
該開口を実質的に埋めている、バインダと粒子状磁性材料とを含む複合材料
を含み、
該開口の形状が実質的に三角形の断面を含み、該実質的に三角形の断面の底辺が該基板の該下面と同一平面上にあり、該実質的に三角形の断面の頂点が該第二の電気化学センサの下方にあり、
該粒子状磁性材料が、該第二の電気化学センサに対して整列する磁場を発生させる、
生物学的試料中の分析対象物を検出するための装置。 - 分析対象物に対する抗体酵素コンジュゲートでコーティングされた第一の試薬領域をさらに含む、請求項1記載の装置。
- 磁気ビーズでコーティングされた第二の試薬領域をさらに含み、該磁気ビーズが、該磁気ビーズの表面に固定化された、分析対象物に対する抗体を含む、請求項2記載の装置。
- 第一の試薬領域および第二の試薬領域が基板上に位置しており、磁場は、磁気ビーズが生物学的試料と混合されると該磁気ビーズを第二の電気化学センサの表面上に集中させ引き寄せるように構成されている、請求項3記載の装置。
- 開口の形状が、円錐、角錐、四面体、円錐形の多角形、およびV字形トレンチからなる群より選択される、請求項1記載の装置。
- 実質的に三角形の断面が、基板の下面から該基板の上面までの距離の少なくとも75%にかけて延びている、請求項1記載の装置。
- バインダが熱硬化性インク、ポリイミドまたはポリビニルアルコール(PVA)である、請求項1記載の装置。
- 粒子状磁性材料が、ネオジム鉄ホウ素(NdFeB)合金またはアルミニウムニッケルコバルト(AlNiCo)合金で構成されている、請求項1記載の装置。
- 磁場が、約0.1テスラよりも大きく、かつ基板の上面の水平面に対して直交している、請求項1記載の装置。
- 磁場が、約0.5テスラよりも大きく、かつ基板の上面の水平面に対して直交している、請求項1記載の装置。
- 第一の電気化学センサおよび第二の電気化学センサが金マイクロアレイ電極を含む、請求項1記載の装置。
- 分析対象物が心筋トロポニンI(cTnI)である、請求項4記載の装置。
- 第一の電気化学センサの抗体固定化層が、cTnIに結合するように構成されている、請求項12記載の装置。
- 磁気ビーズの表面に固定化された抗体が、cTnIに結合するように構成されている、請求項12記載の装置。
- 導管;
該導管内に配置された、平面的な上面および下面を含む基板;
分析対象物に結合するように構成された抗体固定化層を含む、該基板の該上面に配置された第一の電気化学センサ;
該基板の該上面に配置された第二の電気化学センサ;
該第二の電気化学センサの下方の該基板中の領域へ延びている、該基板の該下面中の開口;
バインダと粒子状磁性材料とを含む複合材料;
該分析対象物に結合するように構成された抗体固定化層を含む磁気ビーズを含む、該導管とともに配置された第一の乾燥試薬;ならびに
該分析対象物に結合するように構成されたシグナル抗体を含む、該導管とともに配置された第二の乾燥試薬
を含み、
該粒子状磁性材料が、該第二の電気化学センサに対して整列する磁場を発生させる、
装置。 - 第一の乾燥試薬および第二の乾燥試薬の少なくとも一方が基板の上面上に印刷されている、請求項15記載の装置。
- 第一の乾燥試薬および第二の乾燥試薬の少なくとも一方が導管の壁上に印刷されている、請求項15記載の装置。
- 分析対象物に結合するように構成された抗体固定化層を含む、基板上に形成された第一の電気化学センサ;
該基板上に形成され、かつ該第一の電気化学センサから所定の距離だけ離隔した、第二の電気化学センサ;
該第二の電気化学センサに対して垂直方向に整列する該基板中の領域へ延びている、該基板の下面中の開口;
該開口を実質的に埋めている、粒子状磁性材料を含む複合材料;および
該分析対象物に結合するように構成された抗体固定化層を含む磁気ビーズ
を含み、
該粒子状磁性材料が、該第二の電気化学センサに対して垂直方向に整列する磁場を発生させる、
生物学的試料中の分析対象物を検出するための装置。 - 磁場が、第一の電気化学センサと第二の電気化学センサとの間の前記所定の距離に基づいて該第二の電気化学センサの周囲に局在し、該磁場が約0.1テスラよりも大きい、請求項18記載の装置。
- 第一の電気化学センサおよび第二の電気化学センサに対する導管中の生物学的試料の位置を決定するように構成された導電率センサをさらに含む、請求項18記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201662432279P | 2016-12-09 | 2016-12-09 | |
US62/432,279 | 2016-12-09 | ||
PCT/US2017/065275 WO2018107007A1 (en) | 2016-12-09 | 2017-12-08 | Combined immunoassay and magnetic immunoassay systems and devices for extended range of sensitivity |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020504813A true JP2020504813A (ja) | 2020-02-13 |
JP7065092B2 JP7065092B2 (ja) | 2022-05-11 |
Family
ID=60915632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019530808A Active JP7065092B2 (ja) | 2016-12-09 | 2017-12-08 | 感度範囲拡大のためのイムノアッセイと磁気イムノアッセイの複合システムおよび装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10908154B2 (ja) |
EP (1) | EP3552020B1 (ja) |
JP (1) | JP7065092B2 (ja) |
CN (1) | CN110192109B (ja) |
CA (1) | CA3046012A1 (ja) |
ES (1) | ES2869625T3 (ja) |
WO (1) | WO2018107007A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023074323A1 (ja) * | 2021-11-01 | 2023-05-04 | 株式会社日立ハイテク | 免疫学的測定方法および免疫学的測定装置 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3552019B1 (en) | 2016-12-09 | 2020-12-02 | Abbott Point of Care Inc. | Combined immunoassay and magnetic immunoassay methods for extended range of sensitivity |
CA3046012A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Abbott Point Of Care Inc. | Combined immunoassay and magnetic immunoassay systems and devices for extended range of sensitivity |
US10871488B2 (en) | 2016-12-09 | 2020-12-22 | Abbott Point Of Care Inc. | Crossover analytical systems and methods using an immunosensor and magnetic immunosensor |
WO2018107015A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Abbott Point Of Care Inc. | Extended range immunoassay devices with immunosensor and magnetic immunosensor |
US10935511B2 (en) | 2016-12-09 | 2021-03-02 | Abbott Point Of Care Inc. | Ameliorated crosstalk immunoassay test device for determining a concentration of an analyte |
EP3640344B1 (en) * | 2018-10-03 | 2024-03-13 | ARKRAY, Inc. | Direct electron transfer-type oxidoreductase-modified molecular recognition element |
GB2607599A (en) * | 2021-06-07 | 2022-12-14 | Vidya Holdings Ltd | Improvements in or relating to an assay cartrdige |
WO2023118536A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 | Osler Diagnostics Limited | Diagnostic assay using magnetic particles |
WO2024006876A1 (en) | 2022-06-29 | 2024-01-04 | Abbott Laboratories | Magnetic point-of-care systems and assays for determining gfap in biological samples |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009025193A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Canon Inc | センシング方法 |
US20120034633A1 (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-09 | Abbott Point Of Care | Magnetic immunosensor and method of use |
JP2014517302A (ja) * | 2011-05-27 | 2014-07-17 | アボット ポイント オブ ケア インコーポレイテッド | Ths免疫アッセイ及び内在性夾雑物の存在下におけるtsh免疫アッセイを限定的な洗浄フォーマットで実施するための方法 |
JP2015230248A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 富士フイルム株式会社 | 被検物質測定キット及び被検物質の測定方法 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4954087A (en) | 1988-04-27 | 1990-09-04 | I-Stat Corporation | Static-free interrogating connector for electric components |
US5096669A (en) | 1988-09-15 | 1992-03-17 | I-Stat Corporation | Disposable sensing device for real time fluid analysis |
US5200051A (en) | 1988-11-14 | 1993-04-06 | I-Stat Corporation | Wholly microfabricated biosensors and process for the manufacture and use thereof |
US7419821B2 (en) | 2002-03-05 | 2008-09-02 | I-Stat Corporation | Apparatus and methods for analyte measurement and immunoassay |
WO2007120442A2 (en) | 2003-07-25 | 2007-10-25 | Dexcom, Inc. | Dual electrode system for a continuous analyte sensor |
US7723099B2 (en) | 2003-09-10 | 2010-05-25 | Abbott Point Of Care Inc. | Immunoassay device with immuno-reference electrode |
US7682833B2 (en) | 2003-09-10 | 2010-03-23 | Abbott Point Of Care Inc. | Immunoassay device with improved sample closure |
WO2010004436A2 (en) | 2008-07-11 | 2010-01-14 | University Biosensors Pty Ltd. | Enhanced immunoassay sensor |
US8216529B2 (en) | 2008-09-15 | 2012-07-10 | Abbott Point Of Care Inc. | Fluid-containing pouches with reduced gas exchange and methods for making same |
US8084272B2 (en) * | 2009-03-25 | 2011-12-27 | Abbott Point Of Care Inc. | Amelioration of heterophile antibody immunosensor interference |
US8394325B2 (en) * | 2010-06-14 | 2013-03-12 | Abbott Point Of Care Inc. | Magnetic beads for reducing leukocyte interference in immunoassays |
CN103118785B (zh) * | 2010-08-05 | 2015-11-25 | 雅培医护站股份有限公司 | 使用易感磁微珠捕获的免疫测定方法和装置 |
JP6403572B2 (ja) | 2011-09-08 | 2018-10-10 | ネクサス・ディーエックス・インコーポレイテッドNexus Dx, Inc. | マルチレベル分析物アッセイ |
GB201218555D0 (en) | 2012-10-16 | 2012-11-28 | Mode Diagnostics Ltd | Immunoassay using electrochemical detection |
CN104969069B (zh) * | 2012-12-28 | 2017-09-12 | 雅培医护站股份有限公司 | 用于鉴定钩状效应和扩大及时现场护理免疫测定的动态范围的设备和方法 |
US9488663B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-11-08 | Abbott Point Of Care Inc. | Electrochemical methods and devices for amending urine samples for immunosensor detection |
ES2884930T3 (es) | 2014-03-26 | 2021-12-13 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc | Inmunoensayo de canalización de oxígeno luminiscente utilizando tres anticuerpos y métodos de producción y uso de los mismos |
CA3046012A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Abbott Point Of Care Inc. | Combined immunoassay and magnetic immunoassay systems and devices for extended range of sensitivity |
US10871488B2 (en) | 2016-12-09 | 2020-12-22 | Abbott Point Of Care Inc. | Crossover analytical systems and methods using an immunosensor and magnetic immunosensor |
WO2018107015A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Abbott Point Of Care Inc. | Extended range immunoassay devices with immunosensor and magnetic immunosensor |
EP3552019B1 (en) | 2016-12-09 | 2020-12-02 | Abbott Point of Care Inc. | Combined immunoassay and magnetic immunoassay methods for extended range of sensitivity |
US10935511B2 (en) | 2016-12-09 | 2021-03-02 | Abbott Point Of Care Inc. | Ameliorated crosstalk immunoassay test device for determining a concentration of an analyte |
US10514379B2 (en) | 2016-12-09 | 2019-12-24 | Abbott Point Of Care Inc. | Dual range cardiac troponin immunoassay devices and methods using immunosensor and magnetic immunosensor |
-
2017
- 2017-12-08 CA CA3046012A patent/CA3046012A1/en active Pending
- 2017-12-08 US US15/835,972 patent/US10908154B2/en active Active
- 2017-12-08 WO PCT/US2017/065275 patent/WO2018107007A1/en unknown
- 2017-12-08 CN CN201780083572.2A patent/CN110192109B/zh active Active
- 2017-12-08 JP JP2019530808A patent/JP7065092B2/ja active Active
- 2017-12-08 ES ES17823285T patent/ES2869625T3/es active Active
- 2017-12-08 EP EP17823285.6A patent/EP3552020B1/en active Active
-
2021
- 2021-01-14 US US17/149,319 patent/US11680944B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009025193A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Canon Inc | センシング方法 |
US20120034633A1 (en) * | 2010-08-05 | 2012-02-09 | Abbott Point Of Care | Magnetic immunosensor and method of use |
JP2014517302A (ja) * | 2011-05-27 | 2014-07-17 | アボット ポイント オブ ケア インコーポレイテッド | Ths免疫アッセイ及び内在性夾雑物の存在下におけるtsh免疫アッセイを限定的な洗浄フォーマットで実施するための方法 |
JP2015230248A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 富士フイルム株式会社 | 被検物質測定キット及び被検物質の測定方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023074323A1 (ja) * | 2021-11-01 | 2023-05-04 | 株式会社日立ハイテク | 免疫学的測定方法および免疫学的測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11680944B2 (en) | 2023-06-20 |
EP3552020A1 (en) | 2019-10-16 |
EP3552020B1 (en) | 2021-03-03 |
US20180164303A1 (en) | 2018-06-14 |
CA3046012A1 (en) | 2018-06-14 |
ES2869625T3 (es) | 2021-10-25 |
US10908154B2 (en) | 2021-02-02 |
CN110192109A (zh) | 2019-08-30 |
CN110192109B (zh) | 2023-07-28 |
WO2018107007A1 (en) | 2018-06-14 |
JP7065092B2 (ja) | 2022-05-11 |
US20210132052A1 (en) | 2021-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10514379B2 (en) | Dual range cardiac troponin immunoassay devices and methods using immunosensor and magnetic immunosensor | |
US11680944B2 (en) | Combined immunoassay and magnetic immunoassay systems and devices for extended range of sensitivity | |
CN110178032B (zh) | 用于扩展范围的灵敏度的联合免疫测定和磁免疫测定方法 | |
US20220034874A1 (en) | Extended range immunoassay devices with immunosensor and magnetic immunosensor | |
US20190033305A1 (en) | Immunoassay method and device with magnetically susceptible bead capture | |
US10935511B2 (en) | Ameliorated crosstalk immunoassay test device for determining a concentration of an analyte | |
US10871488B2 (en) | Crossover analytical systems and methods using an immunosensor and magnetic immunosensor | |
US20120034684A1 (en) | Magnetic immunosensor with trench configuration and method of use | |
WO2014106033A1 (en) | Apparatus and method for identifying a hook effect and expanding the dynamic range in point of care immunoassays | |
WO2023118536A1 (en) | Diagnostic assay using magnetic particles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190621 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201124 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210122 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211004 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220331 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220425 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7065092 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |