JP2020507768A - Qmaxアッセイ法および用途(ii) - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,031号、2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,133号、2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,103号、2017年2月15日に出願された米国仮特許出願第62/459,160号、2017年2月15日に出願された米国仮特許出願第62/459,602号、および2017年2月16日に出願された米国仮特許出願第62/460,069号の利益を主張し、それらの出願は、それらの全体があらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
特に、本発明は、生物学的および化学的アッセイを実施するデバイスおよび方法に関する。
生物学的および化学的アッセイ(例えば、診断検査)では、しばしば、迅速かつ簡単に、試料もしくは試料の一部の体積、形状の変化を測定し、および/またはそれらの分析物を検出する必要がある。本発明は、これらの目標を達成するためのデバイスおよび方法を提供する。生物学的および化学的アッセイ(例えば、診断検査)では、しばしば、迅速かつ簡単に、試料もしくは試料の一部の体積、形状の変化を測定し、および/またはそれらの分析物を検出する必要がある。本発明は、これらの目標を達成するためのデバイスおよび方法を提供する。生物学的および化学的アッセイ(例えば、診断検査)では、しばしば、迅速かつ簡単に、試料もしくは試料の一部の体積、形状の変化を測定し、および/またはそれらの分析物を検出する必要がある。本発明は、これらの目標を達成するためのデバイスおよび方法を提供する。性感染症(STD)などの病原性疾患は、人々の健康および生活の質に重大なリスクをもたらす。病原性疾患の早期発見および診断は、回復の可能性を大幅に改善し、疾患のさらなる広がりを防ぐであろう。いくつかの場合では、病原性疾患を検出するための検査デバイスおよび方法に迅速かつ簡単にアクセスできることが望ましい。さらに、疾患を有していると疑われる人などの非専門家が、プロセスを促進し、恥ずかしさを避け、検査する意欲を向上させるように検査を実施することができれば便利であり得る。迅速かつ便利な検査により得られた予備検査の結果は、医療専門家によって実施されるより遅いがより正確な検査によってさらに確認される、または覆される場合がある。いくつかの場合では、検査費用を下げることにより、検査の普及率を改善し、公的医療制度に対する負荷を軽減することもできる。
以下の詳細な説明は、限定ではなく例示として本発明のいくつかの実施形態を示す。本明細書で使用される節の見出しおよび任意のサブタイトルは、構成目的のためだけのものであり、記載される対象物を限定するものとして決して解釈するべきではない。節の見出しおよび/またはサブタイトル以下の内容は、節の見出しおよび/またはサブタイトルに限定されず、本発明の説明全体に適用される。
「圧縮調節オープンフロー」(CROF)
アッセイにおいて、試料または試薬の操作はアッセイの改善をもたらすことができる。操作には、試料および/または試薬の幾何学的形状および位置、試料および試薬の混合または結合、ならびに試薬の試料のプレートへの接触領域の操作が含まれるが、これらに限定されない。
(a)流動性を有する試料を取得することと、
(b)異なる構成へと互いに相対的に移動可能な第1のプレートおよび第2のプレートを取得することであって、各プレートが実質的に平面である試料接触面を有し、プレートの一方または両方がスペーサーを備え、スペーサーが所定の高さを有し、スペーサーがそれぞれの試料接触面上にある、取得することと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方の上に試料を付着させることであって、開放構成が、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させることと、
(d)(c)の後、プレートを閉鎖構成にすることによって試料を広げることであって、閉鎖構成では、プレートが互いに向かい合い、スペーサーおよび関連する体積の試料がプレートの間にあり、関連する体積の試料の厚さがプレートおよびスペーサーによって調節され、関連する体積が試料の全体積の少なくとも一部であり、試料が広がる際に試料が2つのプレート間で横方向に流れる、試料を広げることと、を含む。
本発明の一態様は、QMAXデバイスを使用する定量アッセイのためのデバイスおよび方法を提供する。
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、標的分析物を含む疑いのある試料に接触するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの一方または両方が、それぞれのプレート上に固定されたスペーサーを備え、
v.スペーサーが、所定の実質的に均一な高さおよび所定の実質的に均一な高さを有し、
vi.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
vii.第1のプレートが、試料接触領域において複数の結合部位を含み、結合部位の各々が、標的分析物を結合および固定化することができる所定濃度の捕捉剤を含み、結合部位の少なくとも2つにおける捕捉剤の濃度が互いに異なり、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、試料がプレートの一方または両方の上に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成での試料付着後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって均一な厚さの層へと圧縮され、層の均一な厚さが、2つのプレートの内表面によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、デバイス。
(a)試料を取得するステップと、
(b)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを取得するステップと、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、標的分析物を含む疑いのある試料に接触するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの一方または両方が、それぞれのプレート上に固定されたスペーサーを備え、
v.スペーサーが、所定の実質的に均一な高さおよび所定の実質的に均一な高さを有し、
vi.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
vii.第1のプレートが、試料接触領域において複数の結合部位を含み、結合部位の各々が、標的分析物を結合および固定化することができる所定濃度の捕捉剤を含み、結合部位の少なくとも2つにおける捕捉剤の濃度が互いに異なる、取得するステップと、
(c)プレートが開放構成であるときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップであって、
開放構成において、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されない、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを使用して、試料の少なくとも一部をプレートの試料接触面によって制限される実質的に均一な厚さの層へと圧縮するステップであって、層の均一な厚さが、プレートおよびスペーサーによって調節され、該圧縮が、
2つのプレートを合わせることと、
プレートのうちの少なくとも一方の領域を、並行してまたは逐次的のいずれかで適合可能なに押圧して、プレートを一緒に閉鎖構成へと押圧することであって、押圧することにより、プレートに実質的に均一な圧力が試料の少なくとも一部にわたって生じ、上記押圧により、試料の少なくとも一部がプレートの試料接触面の間で横方向に広がり、閉鎖構成が、均一な厚さの領域の層のプレート間間隔がスペーサーによって調節されている、構成である、適合可能に押圧することと、を含む、圧縮するステップと、
(e)(i)捕捉剤によって捕捉された分析物、(ii)結合部位によって捕捉された分析物に結合された標識、または(iii)(i)および(ii)の両方から生じる信号である、捕捉剤によって捕捉された分析物に関連する信号を測定するステップと、
(f)異なる濃度の捕捉剤を有する2つの結合部位からの信号を比較し、比較に基づいて試料中の標的分析物の濃度を決定するステップと、を含み、
適合可能に押圧することは、プレートの外表面の形状の変化に関係なく、ある領域に加えられる圧力を実質的に一定にする方法であり、
並行して押圧することは、意図する領域に同時に圧力を加えることであり、逐次的に押圧することは、意図する領域の一部に圧力を加え、他の領域に徐々に移動することである、方法。
本発明の別の態様は、QMAXデバイスおよびシステムを使用して白血球(WBC)を計数するためのデバイスおよび方法を提供する。
QMAXの間隙サイズは、2μm、5μm、10μm、30μmの範囲、またはいずれか2つの値の間の範囲である。
好ましい視野は、0.1mm2、10mm2、50mm2、100mm2、またはいずれか2つの値の間の範囲である。
0.1mm2〜10mm2の視野での好ましいQMAXの間隙サイズは、10μm〜30μmの範囲である(計数精度は10%未満である)。
10mm2〜50mm2の視野での好ましいQMAXの間隙サイズは、5μm〜10μm、10μm〜30μmの範囲である(計数精度は10%未満である)。
50mm2〜100mm2の視野での好ましいQMAXの間隙サイズは、2μm〜5μm、5μm〜10μm、10μm〜30μmの範囲である(計数精度は10%未満である)。
好ましいQMAXの間隙サイズは、1.5μm、1.8μm、1.8μm、2.2μm、2.5μmの範囲、またはいずれか2つの値の間の範囲である。
好ましい視野は、0.1mm2、0.5mm2、10mm2、50mm2、100mm2、400mm2、またはいずれか2つの値の間の範囲である。
10%未満の赤血球計数精度を達成するために、好ましい視野は、50mm2〜100mm2、100mm2〜400mm2である。
5%未満の赤血球計数精度を達成するために、好ましい視野は、100mm2〜400mm2である。
好ましいQMAXの間隙サイズは、0.5μm、1.0μm、2.0μm、3.0μmの範囲、またはいずれか2つの値の間の範囲である。
好ましい視野は、0.1mm2、10mm2、50mm2、100mm2、またはいずれか2つの値の間の範囲である。
10%未満の血小板計数精度を達成するために、好ましい視野は、50mm2〜100mm2、100mm2〜400mm2である。
5%未満の血小板計数精度を達成するために、好ましい視野は、100mm2〜400mm2である。
好ましいQMAXの間隙サイズは、2μm、5μm、および10μmである。
好ましい視野は、10mm2〜50mm2の範囲である。
好ましいQMAXの間隙サイズは2μmである。
好ましい視野は、0.5mm2〜1mm2、1mm2〜10mm2の範囲である。
好ましいQMAXの間隙サイズは、0.5μm、1μm、2μmである。
好ましい視野は、0.5mm2〜1mm2、1mm2〜10mm2の範囲である。
D.1 遅延放出を使用したQMAXデバイス
本発明の一態様は、結合剤および検出剤の両方が試料中の標的分析物をアッセイするために使用され、かつ結合剤によって標的分析物が実質的に結合された後に検出剤が試料中にゆっくりと放出される、2ステップの親和性結合アッセイに使用することができる徐放メカニズムを使用したQMAXデバイスを提供することである。
ここで、図4を参照すると、QMAXデバイスのいくつかの他の例示的な実施形態が略図により示されている。示すように、QMAXデバイスは、第1のプレート10および第2のプレート20を備えている。第1のプレート10および第2のプレート20の各々は、内表面(それぞれ11および21)を備える。内表面11上に、第1のプレート10は、結合部位101(断面図には示されていない)を含み、その上に結合剤111がコーティングされ、固定化されている。しかしながら、いくつかの実施形態では、結合剤111は、第1のプレートの内表面11上に固定化されていないが、試料と接触したときに放出可能でもあることに留意すべきである。さらに、第1のプレート10は、その内表面11に固定されたスペーサー40(斜視図には示されていない)を備える。スペーサー40のうちの少なくとも1つは、結合部位101内にある。しかしながら、他の実施形態では、第2のプレート20または第1のプレート10および第2のプレート20の両方が、それぞれの内表面に固定されたスペーサー40を有することが可能であることに留意すべきである。第2のプレート20は、その内表面21上に、検出剤211および刺激感受性放出剤222を収容する貯蔵部位201(断面図には示されていない)を含む。刺激感受性放出剤222は検出剤211と混合され、2つは互いに架橋される(架橋は検出剤211と刺激感受性放出剤222との間の直線によって表されている)。刺激感受性放出剤222が検出剤211の上にコーティングされることも可能である。
本明細書で使用される「制御放出剤」という用語は、プレート上の試薬と混合されるか、または該試薬の上にコーティングすることができ、QMAXデバイスのプレートに収容される試薬の放出を制御するために使用される、材料または試薬の分類を指す。制御放出剤には、これまでに記載したような徐放剤および刺激感受性放出剤が含まれるが、これらに限定されない。徐放剤および刺激感受性放出剤は、検出剤の放出を調節するメカニズムが異なる。
本発明の別の態様は、QMAXデバイスを生物学的/化学的アッセイに利用する方法を提供することである。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを提供するステップであって、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第1のプレートが、その内表面上に、標的分析物に結合することができる結合剤を収容する結合部位を含み、
iv.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
v.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、提供するステップと、
(b)2つのプレートが開放構成であるときに、2つのプレートのうちの少なくとも1つの内表面上に試料を付着させるステップであって、この開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔が間隔メカニズムによって調節されない、付着させるステップと、
(c)2つのプレートを閉鎖構成にすることによって、付着した試料の少なくとも一部を、
プレートの内表面によって制限され、かつ結合部位および貯蔵部位と接触している薄層
へと圧縮するステップであって、この閉鎖構成では、付着した試料の少なくとも一部の厚さが、プレートの開放構成での厚さと比較して減少している、圧縮するステップと、
(d)制御放出剤を介して薄層中に検出剤を放出するステップであって、制御放出剤は、薄層中の標的分析物が結合剤に実質的に結合した後の第1の時点で検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、検出剤が層の厚さにわたって拡散するのにかかる平均時間以上の期間にわたってアッセイ物をインキュベートし、薄層中の標的分析物を分析するステップと、を含み、
検出剤および結合剤が、直接的または間接的のいずれかで結合し、標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらすように構成され、
直接的な結合では、検出剤が、標的分析物と競合して、結合剤に直接的に結合し、
間接的な結合では、結合剤および検出剤が、異なる位置で標的分析物に結合する。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを提供するステップであって、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
v.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、提供するステップと
(b)2つのプレートが開放構成であるときに、2つのプレートのうちの少なくとも1つの内表面上に試料を付着させるステップであって、この開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔が間隔メカニズムによって調節されない、付着させるステップと、
(c)2つのプレートを閉鎖構成にすることによって、付着した試料の少なくとも一部を、
プレートの内表面によって制限され、かつ貯蔵部位と接触している薄層
へと圧縮するステップであって、この閉鎖構成では、付着した試料の少なくとも一部の厚さが、プレートの開放構成での厚さと比較して減少している、圧縮するステップと、
(d)制御放出剤を介して薄層中に検出剤を放出するステップであって、制御放出剤は、2つのプレートが閉鎖構成へと圧縮された後の第1の時点で検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、関連する時間以上の長い期間にわたってアッセイ物をインキュベートし、薄層中の標的分析物を分析するステップと、を含み、
検出剤が、標的分析物に結合するかまたは標的分析物と反応して、標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらし、
関連する時間は、検出剤が層の厚さにわたって拡散するのにかかる平均時間である。
本発明の別の態様は、異なる位置における異なる放出時間での検出剤の実質的な放出を制御するように構成されたQMAXデバイスを提供することである。
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第2のプレートが、その内表面上に、第1の検出剤および第1の制御放出剤を収容する第1の貯蔵部位と、第2の検出剤および第2の制御放出剤を収容する第2の貯蔵部位と、を含み、第1および第2の制御放出剤が、それぞれ、第1および第2の検出剤と混合されているかまたは第1および第2の検出剤の上にコーティングされ、
iv.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、これにより試料がプレートの一方または両方に付着することが可能となり、
閉鎖構成が、開放構成における試料の付着後に構成され、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって制限され、かつスペーサーによって調節される薄層へと2つのプレートによって圧縮され、層の少なくとも一部が、貯蔵部位と接触しており、
検出剤が、標的分析物に結合するかまたは標的分析物と反応し、
第1および第2の制御放出剤が、それぞれ、異なる第1の時点で第1および第2の検出剤の試料への実質的な放出をもたらすように構成されている。
(a)第1のプレートおよび第2のプレートを提供するステップであって、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第1のプレートが、その内表面上に、標的分析物に結合することができる結合剤を収容する結合部位を含み、
iv.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、それぞれ第1の位置および第2の位置で検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされた第1および第2の制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれの内表面に固定されたスペーサーを有する、提供するステップと、
(b)2つのプレートが開放構成であるときに、2つのプレートのうちの少なくとも1つの内表面上に試料を付着させるステップであって、この開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔が間隔メカニズムによって調節されない、付着させるステップと、
(c)2つのプレートを閉鎖構成にすることによって、付着した試料の少なくとも一部を、
プレートの内表面によって制限され、かつ結合部位および貯蔵部位と接触している薄層
へと圧縮するステップであって、この閉鎖構成では、付着した試料の少なくとも一部の厚さが、プレートの開放構成での厚さと比較して減少している、圧縮するステップと、
(d)制御放出剤を介して薄層への検出剤の放出を制御するステップであって、制御放出剤が、薄層中の標的分析物が結合剤に実質的に結合した後に検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、制御するステップと、
(e)ステップ(d)の後、関連する時間以上の長い期間にわたってアッセイ物をインキュベートし、薄層中の標的分析物を分析するステップと、を含む。
(a)第1のプレートおよび第2のプレートを提供するステップであって、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、それぞれ第1の位置および第2の位置で検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている第1および第2の制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
iv.プレートの一方または両方が、それぞれの内表面に固定されたスペーサーを有する、提供するステップと、
(b)2つのプレートが開放構成であるときに、2つのプレートのうちの少なくとも1つの内表面上に試料を付着させるステップであって、この開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔が間隔メカニズムによって調節されない、付着させるステップと、
(c)2つのプレートを閉鎖構成にすることによって、付着した試料の少なくとも一部を、
プレートの内表面によって制限され、かつ貯蔵部位と接触している薄層
へと圧縮するステップであって、この閉鎖構成では、付着した試料の少なくとも一部の厚さが、プレートの開放構成での厚さと比較して減少している、圧縮するステップと、
(d)制御放出剤を介して薄層中に検出剤を放出するステップであって、制御放出剤は、2つのプレートが閉鎖構成へと圧縮された後に検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、関連する時間以上の長い期間にわたってアッセイ物をインキュベートし、薄層中の標的分析物を分析するステップと、を含み、
検出剤が、標的分析物に結合するかまたは標的分析物と反応して、標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらす。
DA1.試薬を液体試料に徐放するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
iii.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
iv.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
v.第1のプレートが、その内表面上に、結合剤を収容する結合部位を含み、
vi.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている徐放剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
vii.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、これにより試料がプレートの一方または両方に付着することが可能となり、
閉鎖構成が、開放構成における試料の付着後に構成され、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって制限され、かつスペーサーによって調節される薄層へと2つのプレートによって圧縮され、層の少なくとも一部が、結合部位および貯蔵部位と接触しており、
検出剤および結合剤が、直接的または間接的のいずれかで結合するように構成され、
直接的な結合では、検出剤が、標的分析物と競合して、結合剤に直接的に結合し、
間接的な結合では、結合剤および検出剤が、異なる位置で標的分析物に結合し、
徐放剤は、標的分析物が結合剤に実質的に結合した後の第1の時点で検出剤の実質的な放出を自律的にもたらすように構成されている、デバイス。
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている徐放剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
v.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、提供するステップと
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、これにより試料がプレートの一方または両方に付着することが可能となり、
閉鎖構成が、開放構成における試料の付着後に構成され、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって制限され、かつスペーサーによって調節される薄層へと2つのプレートによって圧縮され、層の少なくとも一部が、貯蔵部位と接触しており、
検出剤が、標的分析物に結合するかまたは標的分析物と反応するように構成され、
徐放剤が、2つのプレートが閉鎖構成へと圧縮された後の第1の時点で検出剤の実質的な放出を自律的にもたらすように構成されている、デバイス。
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第1のプレートが、その内表面上に、結合剤を収容する結合部位を含み、
iv.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている徐放剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
v.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、これにより試料がプレートの一方または両方に付着することが可能となり、
閉鎖構成が、開放構成における試料の付着後に構成され、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって制限され、かつスペーサーによって調節される薄層へと2つのプレートによって圧縮され、層の少なくとも一部が、結合部位および貯蔵部位と接触しており、
検出剤および結合剤が、直接的または間接的のいずれかで結合するように構成され、
直接的な結合では、検出剤が、標的分析物と競合して、結合剤に直接的に結合し、
間接的な結合では、結合剤および検出剤が、異なる位置で標的分析物に結合し、
刺激依存性放出剤が、刺激に特異的に応答するように構成され、刺激がないときにはプレート上に検出剤を保持し、刺激を受けたときに検出剤を放出する、デバイス。
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている刺激感受性放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
iv.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、これにより試料がプレートの一方または両方に付着することが可能となり、
閉鎖構成が、開放構成における試料の付着後に構成され、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって制限され、かつスペーサーによって調節される薄層へと2つのプレートによって圧縮され、層の少なくとも一部が、貯蔵部位と接触しており、
検出剤が、標的分析物に結合するかまたは標的分析物と反応するように構成され、
刺激依存性放出剤が、刺激に特異的に応答するように構成され、刺激がないときにはプレート上に検出剤を保持し、刺激を受けたときに検出剤を放出する、デバイス。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを提供するステップであって、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第1のプレートが、その内表面上に、標的分析物に結合することができる結合剤を収容する結合部位を含み、
iv.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
v.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、提供するステップと、
(b)2つのプレートが開放構成であるときに、2つのプレートのうちの少なくとも1つの内表面上に試料を付着させるステップであって、この開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔が間隔メカニズムによって調節されない、付着させるステップと、
(c)2つのプレートを閉鎖構成にすることによって、付着した試料の少なくとも一部を、
プレートの内表面によって制限され、かつ結合部位および貯蔵部位と接触している薄層
へと圧縮するステップであって、この閉鎖構成では、付着した試料の少なくとも一部の厚さが、プレートの開放構成での厚さと比較して減少している、圧縮するステップと、
(d)制御放出剤を介して薄層中に検出剤を放出するステップであって、制御放出剤は、薄層中の標的分析物が結合剤に実質的に結合した後の第1の時点で検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、検出剤が層の厚さにわたって拡散するのにかかる平均時間以上の期間にわたってアッセイ物をインキュベートし、薄層中の標的分析物を分析するステップと、を含み、
i.検出剤および結合剤が、直接的または間接的のいずれかで結合し、標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらすように構成され、
ii.直接的な結合では、検出剤が、標的分析物と競合して、結合剤に直接的に結合し、
iii.間接的な結合では、結合剤および検出剤が、異なる位置で標的分析物に結合する、方法。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを提供するステップであって、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、検出剤と混合されているかまたは検出剤の上にコーティングされている制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
iv.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、提供するステップと
(b)2つのプレートが開放構成であるときに、2つのプレートのうちの少なくとも1つの内表面上に試料を付着させるステップであって、この開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔が間隔メカニズムによって調節されない、付着させるステップと、
(c)2つのプレートを閉鎖構成にすることによって、付着した試料の少なくとも一部を、
プレートの内表面によって制限され、かつ貯蔵部位と接触している薄層
へと圧縮するステップであって、この閉鎖構成では、付着した試料の少なくとも一部の厚さが、プレートの開放構成での厚さと比較して減少している、圧縮するステップと、
(d)制御放出剤を介して薄層中に検出剤を放出するステップであって、制御放出剤は、2つのプレートが閉鎖構成へと圧縮された後の第1の時点で検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、関連する時間以上の長い期間にわたってアッセイ物をインキュベートし、薄層中の標的分析物を分析するステップと、を含み、
i.検出剤が、標的分析物に結合するかまたは標的分析物と反応して、標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらし、
ii.関連する時間は、検出剤が層の厚さにわたって拡散するのにかかる平均時間である、方法。
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.第2のプレートが、その内表面に、第1の検出剤および第1の制御放出剤を収容する第1の貯蔵部位と、第2の検出剤および第2の制御放出剤を収容する第2の貯蔵部位と、を含み、第1および第2の制御放出剤が、それぞれ、第1および第2の検出剤と混合されているかまたは第1および第2の検出剤の上にコーティングされ、
iv.スペーサーが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、これにより試料がプレートの一方または両方に付着することが可能となり、
閉鎖構成が、開放構成における試料の付着後に構成され、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって制限され、かつスペーサーによって調節される薄層へと2つのプレートによって圧縮され、層の少なくとも一部が、貯蔵部位と接触しており、
検出剤が、標的分析物に結合するかまたは標的分析物と反応し、
第1および第2の制御放出剤が、それぞれ、異なる第1の時点で第1および第2の検出剤の試料への実質的な放出をもたらすように構成されている、デバイス。
本明細書およびあらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる2017年2月8日に出願された仮特許出願第62/456504号に記載される不明確な力で押圧することにより均一な試料の厚さを形成するデバイスまたは方法のいくつかの実施形態では。
(a)力が加えられた時点で正確に知られていないか、または正確に予測できない大きさを有し、
(b)力の適用ごとに大きさが異なり、および
(c)(a)および(c)における力の不明確さ(すなわち変動)が実際に適用する力の合計の少なくとも20%である、力を指す。
EA1.不明確な押圧力で押圧することにより、均一な所定の厚さを有する流体試料薄層を形成するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、流体試料と接触するための試料接触領域を有する内表面を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする不明確な押圧力を加えるための力領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーが、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、および所定の固定されたスペーサー間距離を有し、
vii.可撓性プレートの厚さ(h)およびヤング率(E)で除算したスペーサー間距離(IDS)の4乗(ISD4/(hE))が、5×106μm3/GPa以下であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、
開放構成において試料が付着した後に構成され、かつプレートが、力領域上に不明確な押圧力を加えることによって強制的に閉鎖構成となる、閉鎖構成
であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、デバイス。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを取得するステップであって、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、流体試料と接触するための試料接触領域を有する内表面を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする不明確な押圧力を加えるための力領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーが、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、および所定の固定されたスペーサー間距離を有し、
vii.可撓性プレートの厚さ(h)およびヤング率(E)で除算したスペーサー間距離(IDS)の4乗(ISD4/(hE))が、5×106μm3/GPa以下であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にある、取得するステップと、
(b)流体試料を取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップであって、開放構成は、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されていない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを使用して、試料の少なくとも一部をプレートの試料接触面によって制限される実質的に均一な厚さの層へと圧縮するステップであって、層の均一な厚さが、プレートおよびスペーサーによって調節される、該圧縮するステップが、
2つのプレートを合わせることと、
プレートのうちの少なくとも一方の領域を、並行してまたは逐次的のいずれかで適合可能に押圧して、プレートを一緒に閉鎖構成へと押圧することであって、適合可能に押圧することにより、プレートに実質的に均一な圧力が試料の少なくとも一部にわたって生じ、上記押圧により、試料の少なくとも一部がプレートの試料接触面の間で横方向に広がり、閉鎖構成は、均一な厚さの領域の層のプレート間間隔がスペーサーによって調節されている、構成であり、試料の厚さが減少することにより、貯蔵部位上の試薬を試料と混合する時間が短くなる、押圧することと、を含む、圧縮するステップと、を含み、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力は、ヒトの手によって提供される不明確な押圧力である、方法。
EB1.不明確な力で押圧することにより、均一な所定の厚さを有する流体試料薄層を形成するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、流体試料と接触するおよび/または流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーは、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、所定の幅、および所定のスペーサー間距離を有し、
vii.スペーサー間距離とスペーサー幅との比が1.5以上であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成における試料の付着後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節され、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力は、ヒトの手によって提供される不明確な押圧力である、デバイス。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを取得するステップであって、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、流体試料と接触するおよび/または流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーは、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、所定の幅、および所定のスペーサー間距離を有し、
vii.スペーサー間距離とスペーサー幅との比が1.5以上であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にある、取得するステップと、
(b)流体試料を取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップであって、開放構成は、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されていない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを使用して、試料の少なくとも一部をプレートの試料接触面によって制限される実質的に均一な厚さの層へと圧縮するステップであって、層の均一な厚さが、プレートおよびスペーサーによって調節される、該圧縮するステップが、
2つのプレートを合わせることと、
プレートのうちの少なくとも一方の領域を、並行してまたは逐次的のいずれかで適合可能に押圧して、プレートを一緒に閉鎖構成へと押圧することであって、適合可能に押圧することにより、プレートに実質的に均一な圧力が試料の少なくとも一部にわたって生じ、上記押圧により、試料の少なくとも一部がプレートの試料接触面の間で横方向に広がり、閉鎖構成は、均一な厚さの領域の層のプレート間間隔がスペーサーによって調節されている、構成であり、試料の厚さが減少することにより、貯蔵部位上の試薬を試料と混合する時間が短くなる、押圧することと、を含む、圧縮するステップと、を含み、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力は、ヒトの手によって提供される不明確な押圧力である、デバイス。
EC1.不明確な力で押圧することにより、均一な所定の厚さを有する流体試料薄層を形成するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、流体試料と接触するおよび/または流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーは、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、所定の幅、および所定のスペーサー間距離を有し、
vii.スペーサー間距離とスペーサー幅との比が1.5以上であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成における試料の付着後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節され、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力が、不明確な押圧力であり、ヒトの手によって提供される、デバイス。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを取得するステップであって、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、流体試料と接触するおよび/または流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーは、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、所定の幅、および所定のスペーサー間距離を有し、
vii.スペーサー間距離とスペーサー幅との比が1.5以上であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にある、取得するステップと、
(b)流体試料を取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップであって、開放構成は、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを使用して、試料の少なくとも一部をプレートの試料接触面によって制限される実質的に均一な厚さの層へと圧縮するステップであって、層の均一な厚さが、プレートおよびスペーサーによって調節される、該圧縮するステップが、
2つのプレートを合わせることと、
プレートのうちの少なくとも一方の領域を、並行してまたは逐次的のいずれかで適合可能に押圧して、プレートを一緒に閉鎖構成へと押圧することであって、適合可能に押圧することにより、プレートに実質的に均一な圧力が試料の少なくとも一部にわたって生じ、上記押圧により、試料の少なくとも一部がプレートの試料接触面の間で横方向に広がり、閉鎖構成は、均一な厚さの領域の層のプレート間間隔がスペーサーによって調節されている、構成であり、試料の厚さが減少することにより、貯蔵部位上の試薬を試料と混合する時間が短くなる、押圧することと、を含む、圧縮するステップと、を含み、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力は、ヒトの手によって提供される不明確な押圧力である、方法。
ED1.不明確な力で押圧することにより、均一な所定の厚さを有する流体試料薄層を形成するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、流体試料と接触するおよび/または流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーは、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、所定の幅、および所定のスペーサー間距離を有し、
vii.スペーサー間距離とスペーサー幅との比が1.5以上であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成における試料の付着後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節され、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力が、不明確な押圧力であり、ヒトの手によって提供される、デバイス。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを取得するステップであって、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、流体試料と接触するおよび/または流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーは、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、所定の幅、および所定のスペーサー間距離を有し、
vii.スペーサー間距離とスペーサー幅との比が1.5以上であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にある、取得するステップと、
(b)流体試料を取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップであって、開放構成は、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを使用して、試料の少なくとも一部をプレートの試料接触面によって制限される実質的に均一な厚さの層へと圧縮するステップであって、層の均一な厚さが、プレートおよびスペーサーによって調節される、該圧縮するステップが、
2つのプレートを合わせることと、
プレートのうちの少なくとも一方の領域を、並行してまたは逐次的のいずれかで適合可能に押圧して、プレートを一緒に閉鎖構成へと押圧することであって、適合可能に押圧することにより、プレートに実質的に均一な圧力が試料の少なくとも一部にわたって生じ、上記押圧により、試料の少なくとも一部がプレートの試料接触面の間で横方向に広がり、閉鎖構成は、均一な厚さの領域の層のプレート間間隔がスペーサーによって調節されている、構成であり、試料の厚さが減少することにより、貯蔵部位上の試薬を試料と混合する時間が短くなる、押圧することと、を含む、圧縮するステップと、を含み、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力は、ヒトの手によって提供される不明確な押圧力である、方法。
EE1.ヒトの手によって提供される不明確な力で押圧することにより、関連する試料体積を決定するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、スペーサー、および面積決定デバイスを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、測定される関連する体積を有する流体試料と接触するおよび/または該流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーが、200ミクロン以下の所定の実質的に均一な高さ、および所定の一定のスペーサー間距離を有し、
vii.可撓性プレートの厚さ(h)およびヤング率(E)で除算したスペーサー間距離(IDS)の4乗(ISD4/(hE))が、5×106μm3/GPa以下であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
ix.面積決定デバイスが、関連する体積の外面積を決定するように構成され、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成における試料の付着後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節され、
試料の関連する体積が、均一な厚さの層の部分的または全体的な体積であり、関連する体積の値が、均一な厚さおよび決定された側面積によって決定され、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力が、不明確な押圧力であり、ヒトの手によって提供される、デバイス。
+面積決定デバイスは、プレートの試料接触領域の面積を含み、面積は、試料接触領域の1/100未満、1/20未満、1/10未満、1/6未満、1/5未満、1/4未満、1/3未満、1/2未満、2/3未満、またはこれらの2つの値のいずれかの間の範囲内である。
+面積決定デバイスは、カメラおよびプレートの試料接触領域の面積を含み、この面積は試料と接触している。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを取得するステップであって、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、測定される関連する体積を有する流体試料と接触するおよび/または該流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーが、200ミクロン以下の所定の実質的に均一な高さ、および所定の一定のスペーサー間距離を有し、
vii.可撓性プレートの厚さ(h)およびヤング率(E)で除算したスペーサー間距離(IDS)の4乗(ISD4/(hE))が、5×106μm3/GPa以下であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
ix.面積決定デバイスが、関連する体積の外面積を決定するように構成されている、取得するステップと、
(b)流体試料を取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップであって、開放構成は、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを使用して、試料の少なくとも一部をプレートの試料接触面によって制限される実質的に均一な厚さの層へと圧縮するステップであって、層の均一な厚さが、プレートおよびスペーサーによって調節される、該圧縮するステップが、
2つのプレートを合わせることと、
プレートのうちの少なくとも一方の領域を、並行してまたは逐次的のいずれかで適合可能に押圧して、プレートを一緒に閉鎖構成へと押圧することであって、適合可能に押圧することにより、プレートに実質的に均一な圧力が試料の少なくとも一部にわたって生じ、上記押圧により、試料の少なくとも一部がプレートの試料接触面の間で横方向に広がり、閉鎖構成は、均一な厚さの領域の層のプレート間間隔がスペーサーによって調節されている、構成であり、試料の厚さが減少することにより、貯蔵部位上の試薬を試料と混合する時間が短くなる、押圧することと、を含む、圧縮するステップと、を含み、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力は、ヒトの手によって提供される不明確な押圧力である、方法。
EF1.ヒトの手によって提供される不明確な力で押圧することにより、関連する試料体積を決定するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、スペーサー、および面積決定デバイスを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、測定される関連する体積を有する流体試料と接触するおよび/または該流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーが、200ミクロン以下の所定の実質的に均一な高さ、および所定の一定のスペーサー間距離を有し、
vii.可撓性プレートの厚さ(h)およびヤング率(E)で除算したスペーサー間距離(IDS)の4乗(ISD4/(hE))が、5×106um3以下であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
ix.面積決定デバイスが、関連する体積の外面積を決定するように構成され、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成における試料の付着後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節され、
試料の関連する体積が、均一な厚さの層の部分的または全体的な体積であり、関連する体積の値が、均一な厚さおよび決定された側面積によって決定され、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力が、不明確な押圧力であり、ヒトの手によって提供される、デバイス。
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを取得するステップであって、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、それぞれの内表面上に、測定される関連する体積を有する流体試料と接触するおよび/または該流体試料を圧縮するための試料接触領域を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを強制的に一緒にする力を加えるための領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの内表面に永続的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーが、200ミクロン以下の所定の実質的に均一な高さ、および所定の一定のスペーサー間距離を有し、
vii.可撓性プレートの厚さ(h)およびヤング率(E)で除算したスペーサー間距離(IDS)の4乗(ISD4/(hE))が、5×106um3/GPa以下であり、
viii.スペーサーのうちの少なくとも1つが、試料接触領域内にあり、
ix.面積決定デバイスが、関連する体積の外面積を決定するように構成されている、取得するステップと、
(b)流体試料を取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップであって、開放構成は、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを使用して、試料の少なくとも一部をプレートの試料接触面によって制限される実質的に均一な厚さの層へと圧縮するステップであって、層の均一な厚さが、プレートおよびスペーサーによって調節される、該圧縮するステップが、
2つのプレートを合わせることと、
プレートのうちの少なくとも一方の領域を、並行してまたは逐次的のいずれかで適合可能に押圧して、プレートを一緒に閉鎖構成へと押圧することであって、適合可能に押圧することにより、プレートに実質的に均一な圧力が試料の少なくとも一部にわたって生じ、上記押圧により、試料の少なくとも一部がプレートの試料接触面の間で横方向に広がり、閉鎖構成は、均一な厚さの領域の層のプレート間間隔がスペーサーによって調節されている、構成であり、試料の厚さが減少することにより、貯蔵部位上の試薬を試料と混合する時間が短くなる、押圧することと、を含む、圧縮するステップと、を含み、
2つのプレートを閉鎖構成へと押圧する力は、ヒトの手によって提供される不明確な押圧力である、方法。
「不明確な力」という用語は、全く分かっていない大きさを有し、特定の大きさの値ではなく大きさの範囲のみ分かっている(大きさの範囲は、範囲の最小値から最大値まで少なくとも20%変動する)力であるか、または力が加えられた時点で予測不能である力を指す。不明確な力の例には、不明確な力の大きさが、力を加えるごとに変動し、力が加えられた領域にわたって不均一であり、力が加えられた時間にわたって変動し得ることが含まれる。不明確な力は、力を適用した時点で測定する必要はない。
本発明の別の態様は、捕捉剤および第2の剤の両方が同じプレー上にあることを意味する、結合部位および貯蔵部位が同じプレート上にあるQMAXデバイスを使用する生物学的/化学的アッセイのためのデバイスおよび方法を提供する。
(a)標的分析物を含有する試料と接触するための試料接触領域を内表面上に含む第1のプレートを取得するステップと、
(b)アッセイ領域を含む試料接触領域を含む第2のプレートを取得するステップであって、アッセイ領域が、
(i)試料中の標的分析物に結合する固定化された捕捉剤と、
(ii)試料に接触したときに試料に拡散することができる第2の剤であって、
第1のプレートおよび第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能である、第2の剤と、を含む、取得するステップと、
(c)開放構成において、プレートの試料接触領域の一方または両方に試料を付着させることであって、開放構成において、プレートの試料接触領域が200μm超分離されている、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを閉鎖構成とすることであって、閉鎖構成において、(c)で付着させた試料の少なくとも一部が、2つのプレートの試料接触領域間で制限され、かつ0.01〜200μmの範囲の平均厚さを有する、閉鎖構成とするステップと、
(e)結合部位によって捕捉された分析物に関連する信号を検出するステップと、を含む、方法。
標的分析物を含有する試料と接触するための試料接触領域を内表面に含む第1のプレートと、
アッセイ領域を含む試料接触領域を含む第2のプレートであって、アッセイ領域が、
(i)試料中の標的分析物に結合する固定化された捕捉剤と、
(ii)試料に接触したときに試料に拡散することができる第2の剤であって、
第1のプレートおよび第2のプレートが、異なる構成へと互いに相対的に移動可能である、第2の剤と、を含む、第2のプレートと、を備え、
構成のうちの1つは、
プレートが部分的または完全に分離され、かつプレートの試料接触領域間の平均間隔が300μm超である、開放構成
であり、
別の構成が、プレートの試料接触領域間の平均間隔が200μm以下である、閉鎖構成である、デバイス。
本発明の別の態様は、試料薄層のアッセイにおいて光信号を増強するためのデバイスを提供する。
第1のプレート、第2のプレート、スペーサー、および光散乱層を備え、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、そのそれぞれの内表面上に、標的分析物を含有する流体試料と接触するための試料接触領域を有し、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.第1のプレートは光に対して透明であり、
iv.第2のプレートは、光を実質的に反射し、粗いトポロジーを有する光散乱層の内表面を含み、
構成のうちの1つは、
2つのプレートの内表面の間の平均間隔が少なくとも200μmであり、かつ試料がプレートの一方または両方に付着する、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成において試料が付着した後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が2つのプレート間にあり、プレートの内表面の間の平均間隔が200μm未満であり、
閉鎖構成では、光散乱層が、2つのプレートの内表面間のプローブ光の捕捉を増強する、デバイス。
i.テクスチャ加工表面は、凹凸のある波状のざらざらした表面であってもよいが、これに限定されず、
ii.テクスチャ加工表面は、周期的または非周期的であり、
iii.テクスチャ加工表面の平均粗さの範囲は、2μm〜5μmが好ましいが、これに限定されず、または
iv.スペーサーは、第1のプレートの内表面に固定され、所定の均一な高さを有する。
「圧縮調節オープンフロー」(CROF)
アッセイにおいて、試料または試薬の操作はアッセイの改善をもたらすことができる。操作には、試料および/または試薬の幾何学的形状および位置、試料および試薬の混合または結合、ならびに試薬の試料のプレートへの接触領域の操作が含まれるが、これらに限定されない。
(a)流動性を有する試料を取得するステップと、
(b)異なる構成へと互いに相対的に移動可能な第1のプレートおよび第2のプレートを取得するステップであって、各プレートが実質的に平面である試料接触面を有し、プレートの一方または両方がスペーサーを備え、スペーサーが所定の高さを有し、スペーサーがそれぞれの試料接触面上にある、取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方の上に試料を付着させることであって、開放構成が、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、プレートを閉鎖構成にすることによって試料を広げることであって、閉鎖構成では、プレートが互いに向かい合い、スペーサーおよび関連する体積の試料がプレートの間にあり、関連する体積の試料の厚さがプレートおよびスペーサーによって調節され、関連する体積が試料の全体積の少なくとも一部であり、試料が広がる際に試料が2つのプレート間で横方向に流れる、試料を広げるステップと、を含む。
本発明の一態様は、QMAXデバイスを使用して生/化学試料を分析するシステムおよび方法を提供する。
a)試料をQカード上に付着させ、Qカードを閉じるステップと、
b)閉じたQカードを、ハンドヘルドモバイル通信デバイスのカメラに接続しているアダプターに挿入するステップと、
c)ハンドヘルドモバイル通信デバイスのカメラを使用して、閉じたQカードの画像を撮影するステップと、
d)画像および/または画像の分析結果をハンドヘルドモバイル通信デバイスから遠隔地に送信するステップと、
e)モバイル通信デバイスから送信された画像および/または分析結果を遠隔地で分析するステップと、
f)異常が検出された場合、第三者および/またはハンドヘルドモバイル通信デバイスに通知するステップと、を含み、
Qカードが、互いに相対的に移動可能であり、かつ開放構成および閉鎖構成を有する2つのプレートを含み、
試料が、開放構成でのQカードのプレートの一方または両方に付着し、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が2つのプレート間にあり、
モバイル通信デバイスは、アダプター内でQカードの画像を作成し、かつ画像および/またはその分析結果を遠隔地に送信するように構成されている、方法。
a)互いに相対的に移動可能であり、かつ開放構成および閉鎖構成を有する2つのプレートを備える、分析用の試料を操作するためのQカードと、
b)カメラを備えるハンドヘルドモバイル通信デバイスと、
c)閉じたQカードを保持するように構成されたスロットを有するアダプターであって、ハンドヘルドモバイル通信デバイスに接続され、かつカメラが閉じたQカードの画像を撮影することを可能とする、アダプターと、
d)情報を保存し、かつモバイル通信デバイスと通信することができる遠隔デバイスと、を備え、
試料が、開放構成でのQカードのプレートの一方または両方に付着し、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が2つのプレート間にあり、
システムが、アダプター内でQカードの画像を作成し、かつ画像および/またはその分析結果を遠隔地に送信するように構成されている、システム。
a)Qカードおよび関連するモバイル通信デバイスを使用して、対象由来の試料中の1つまたは複数の分析物を分析するステップと、
b)分析物の分析結果をモバイル通信デバイスから遠隔地に送信するステップと、
c)分析結果をデータセットに保存するステップと、
d)データセットに蓄積された分析結果に基づいて、遠隔地で一連の医療推奨事項を作成するステップと、
e)モバイル通信デバイスにメッセージを送信することにより、対象に医療推奨事項を提供するステップと、を含み、
医療推奨事項は、対象のための医薬、栄養/食事、運動、および/または治療に関連する提案を含む、方法。
本発明の別の態様は、QMAXデバイスを使用したコレステロール検査のデバイスおよび方法を提供する。
(d)液体試料を取得するステップと、
(e)第1のプレート、第2のプレート、およびプレートの一方または両方に固定されたスペーサーを備えるデバイスを取得するステップであって、
i.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.各プレートが、それぞれ、試料接触領域を有する内表面を備え、
iii.スペーサーが所定の実質的に均一な高さを有し、スペーサーのうちの少なくとも1つが試料接触領域内にある、取得するステップと、
(f)プレートが開放構成にあるときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップであって、
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されていない、付着させるステップと、
(g)(c)の後、2つのプレートを合わせ、プレートを閉鎖構成へと押圧する付着させるステップであって、
閉鎖構成において、試料の少なくとも一部が2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、この層は、2つのプレートの内表面によって制限され、かつスペーサーによって調節され、
一方または両方の試料接触面が、閉鎖構成において試料に溶解および拡散し、試料中のコレステロールと反応して発光信号を生成または変更するように構成された1つ以上の試薬を保存する、1つ以上の保存部位を含む、付着させるステップと、
(h)非常に均一な厚さの層から発光信号を読み取り、それにより試料中の総コレステロールの測定値を取得するステップと、を含む、方法。
読み取りステップ(e)が、非常に均一な厚さの層中の分析物からの比色発光信号を検出および定量化することを含む、節BA1に記載の方法。
i.第1の貯蔵部位が、コレステリルエステルヒドロラーゼおよびコレステロールオキシダーゼを含み、
ii.第2の貯蔵部位が、4−アミノフェナゾン、フェノール、およびペルオキシダーゼを含む、節BA6に記載の方法。
本発明の別の態様は、生/化学的試料中の重金属検査のデバイスおよび方法を提供する。より具体的には、本発明は、水性系中の重金属イオンを検出するためのプロセス、重金属イオン検査片を含むデバイス、およびセンサーを提供する。便利で効率的でかつ迅速な様式で重金属イオンを検出するために、本発明によるデバイスにより提供される携帯可能な検査方法。
図5は、本発明が2つのパートを含むことを示す:1.体積制御された試料チャンバー中の試薬を乾燥させ、測定用のスマートフォンベースのリーダーに挿入することができる検査カードを含む、検査;2.スマートフォンで撮影した写真を変換し、分析物濃度を計算するための信号に変換する方法を含む、計算。
1.検査領域および較正領域を有するモジュール式比色反応検査プラットフォームを提供することと、
2.モジュール式比色検査プラットフォームの検査領域において検査するための分析物を提供することであって、検査領域は分析物に対する比色反応を可能にするように適合されている、提供することと、
3.分析物および較正領域を収容する検査領域のカラー画像を取得することと、
4.分析物および較正領域を収容する検査領域のカラー画像のそれぞれのピクセル配列を選択することと、
5.ピクセル配列の各々についてRGB明度の中央値を決定することと、
6.ピクセル配列の各々についてのRGB明度の中央値を特性値に変換することと、
7.特性値の選択された定量的指標に関連する較正指標を提供することと、
8.特性値を関連付けて、分析物の選択された定量的指標を決定することと、を含む。
1.まず、
信号=C1*R+C2G+C3*B+C4となるように、次の4つの定数:C1、C2、C3、およびC4を定義する
2.線形係数を予め定義された量の小さな量だけ変更する
3.検出限界(LOD)を計算する
4.最小のLODを達成することができるまで線形係数を変更し続ける。
例として、水中の鉛を検査するためのチップを調製する。白色のコワースPS基板上に、自家製の色指示薬を印刷した。色指示薬は0.2%ロジゾン酸ナトリウム(これは飽和濃度である)であり、pH調整剤はクエン酸を添加することによりpH約3.0(このpHは独自の実験により最適化した)である。液滴直径500〜600μm、ピッチ約1mm、および印刷速度約10mm/秒のパラメータで試薬混合物を印刷した。
本発明の別の態様は、食品試料における安全性およびアレルゲン検査のためのデバイスおよび方法を提供する。
特に、本発明は、QMAXカードを使用して生物学的および化学的アッセイを実施するデバイス、システム、および方法を提供する。本明細書に開示される例示的な実施形態は、以下の出願において開示、説明、および/または言及されるアッセイを含むがこれらに限定されない生物学的/化学的アッセイと組み合わせられる:
2016年8月10日に出願されたPCT出願第PCT/US2016/045437号、
2016年9月14日に出願されたPCT出願第PCT/US2016/051775号、
2016年9月14日に出願されたPCT出願第PCT/US2016/051794号、
2016年7月31日に出願された米国仮特許出願第62/369,181号、
2016年10月24日に出願された米国仮特許出願第62/412,006号、
2016年12月21日に出願された米国仮特許出願第62/437,339号、
2016年12月9日に出願された米国仮特許出願第62/431,639号、
2017年2月7日に出願された米国仮特許出願第62/456,065号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,488号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,287号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,528号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,537号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,612号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,631号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,596号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,590号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,638号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,598号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,552号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,603号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,585号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,628号、
2017年2月8日に出願された米国仮特許出願第62/456,504号、
2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/456,988号、
2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,084号、
2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,031号、
2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/456,904号、
2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,075号、
2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,009号、
2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,133号、
2017年2月9日に出願された米国仮特許出願第62/457,103号、
2017年2月15日に出願された米国仮特許出願第62/459267号、
2017年2月15日に出願された米国仮特許出願第62/459303号、
2017年2月15日に出願された米国仮特許出願第62/459337号、
2017年2月15日に出願された米国仮特許出願第62/459232号、および
2017年2月15日に出願された米国仮特許出願第62/459160号、
(これらはすべて、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる)。
A1.流体試料薄層を操作および分析するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
ix.プレートが、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
x.プレートの一方または両方が可撓性であり、
xi.プレートの各々が、流体試料と接触するための試料接触領域を有する内表面を含み、
xii.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを一緒に押圧する押圧力を加えるための力領域を含み、
xiii.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの試料接触領域に永久的に固定されているスペーサーを備え、
xiv.スペーサーが、
(a)1.8μm〜3.8μmの範囲で選択された値を有する所定の実質的に均一な高さと、
(b)実質的に均一な断面および平坦な上面を有する柱の形状と、
(c)1以上の幅と高さとの比と、
(d)10μm〜200μm(ミクロン)の範囲である、所定の固定されたランダムではないスペーサー間距離と、
(e)1%以上の充填率と、
(f)2MPa以上である、充填率とスペーサーのヤング率と積算したものと、を有し、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成において試料が付着した後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、デバイス。
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、流体試料と接触するための試料接触領域を有する内表面を含み、
iv.プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、プレートを一緒に押圧する押圧力を加えるための力領域を含み、
v.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの試料接触領域に永久的に固定されているスペーサーを備え、
vi.スペーサーが、
(a)1.8μm〜3.8μmの範囲で選択された値を有する所定の実質的に均一な高さと、
(b)実質的に均一な断面および平坦な上面を有する柱の形状と、
(c)1以上の幅と高さとの比と、
(e)10μm〜200μmの範囲にある、所定の、固定された、ランダムではないスペーサー間距離と、
(e)1%以上の充填率と、
(f)2MPa以上である、充填率とスペーサーのヤング率と積算したものと、を有し、
vii.(a)ハウジングと、(b)アダプターをカメラを備える携帯電話に取り付けることを可能にするハウジング上の取り付け物(attachment)と、(c)ハウジング内のスロットであって、(1)閉鎖構成でのプレートをスロット中にスライドさせることを可能とし、(2)プレートがスロット内にある場合、試料領域の少なくとも一部がカメラの外表面から2cm未満離れている、スロットと、(d)試料接触領域の少なくとも一部がカメラによって画像化されるように構成されているハウジング内の光学システムと、を備える、アダプターと、を有し、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成において試料が付着した後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、デバイス。
(a)血液試料を取得するステップと、
(b)異なる構成へと互いに相対的に移動可能である第1および第2のプレートを取得するステップであって、各プレートが流体試料と接触するための試料接触領域を有し、試料接触領域が実質的に平面であり、プレートの一方または両方が可撓性であり、試料接触領域の一方または両方がそれぞれの試料接触面に対して固定されているスペーサーを備え、スペーサーが、
i.1.8μm〜3.8μmの範囲で選択された値を有する所定の実質的に均一な高さと、
ii.実質的に均一な断面および平坦な上面を有する柱の形状と、
iii.1以上の幅と高さとの比と、
iv.10μm〜200μmの範囲にある所定の一定のスペーサー間距離と、
v.1%以上の充填率と、
vi.2MPa以上である、充填率とスペーサーのヤング率と積算したものと、を有する、取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方の上に試料を付着させるステップであって、開放構成が、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを強制的に閉鎖構成にするステップであって、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、閉鎖構成にするステップと、
(e)プレートが閉鎖構成である間に均一な厚さの層中の分析物を分析するステップと、を含み、
充填率が、(プレート上の)スペーサー接触面積と総プレート面積との比である、方法。
(a)血液試料を取得するステップと、
(b)異なる構成へと互いに相対的に移動可能である第1および第2のプレートを取得するステップであって、各プレートが流体試料と接触するための試料接触領域を有し、試料接触領域が実質的に平面であり、プレートの一方または両方が可撓性であり、試料接触領域の一方または両方がそれぞれの試料接触面に対して固定されているスペーサーを備え、スペーサーが、
i.1.8μm〜3.8μmの範囲で選択された値を有する所定の実質的に均一な高さと、
ii.実質的に均一な断面および平坦な上面を有する柱の形状と、
iii.1以上の幅と高さとの比と、
iv.10μm〜200μmの範囲にある、所定の一定のスペーサー間距離と、
v.1%以上の充填率と、
vi.2MPa以上である、充填率とスペーサーのヤング率と積算したものと、を有する、取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方の上に試料を付着させるステップであって、開放構成が、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを強制的に閉鎖構成にするステップであって、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、閉鎖構成にするステップと、
(e)プレートが閉鎖構成である間に均一な厚さの層中の分析物を分析するステップと、を含み、
充填率が、(プレート上の)スペーサー接触面積と総プレート面積との比であり、
ステップ(e)における分析が、赤血球、白血球、および/または血小板の画像化および計数を行う、方法。
(a)先行する実施形態のいずれかに記載のデバイスと、
(b)
i.試料を検出および/または画像化するための1つもしくは複数のカメラと、
ii.検出された信号および/または試料の画像を受信および/または処理し、かつ遠隔通信するための電子機器、信号プロセッサ、ハードウェア、およびソフトウェアと、を含む、モバイル通信デバイスと、
(c)モバイル通信デバイスまたは外部電源のいずれかからの光源と、を備え、
先行する実施形態のいずれかに記載のデバイスまたは方法における検出器が、モバイル通信デバイスによって提供され、閉鎖構成において試料中の分析物を検出する、システム。
(d)試料を保持し、かつモバイル通信デバイスにマウントされる(mounted)ように構成されたハウジングをさらに備える、先行するシステム実施形態のいずれかに記載のシステム。
(a)試料の画像を捕捉し、
(b)画像内の検査位置および制御位置を分析し、
(c)検査位置の分析から得られた値を迅速な診断検査を特徴付ける閾値と比較するためのハードウェアおよびソフトウェアを備えて構成されている、先行するシステム実施形態のいずれかに記載のシステム。
(a)先行するシステム実施形態のいずれかに記載のデバイス上に試料を付着させるステップと、
(b)デバイス上に付着した試料中の分析物をアッセイして、結果を作成するステップと、
(c)結果をモバイル通信デバイスから、モバイル通信デバイスから離れた位置に通信するステップと、を含む、方法。
遠隔地で結果を分析して、分析結果を提供するステップと、
分析結果を遠隔地からモバイル通信デバイスに通信するステップと、を含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
先行するデバイス実施形態のいずれかに記載のデバイスを取得するステップと、
デバイスの一方または両方のプレート上に試料を付着させるステップと、
プレートを閉鎖構成に配置し、プレートの少なくとも一部に外力を加えるステップと、
プレートが閉鎖構成である間に均一な厚さの層を分析するステップと、を含む、方法。
(a)試料を取得するステップと、
(b)異なる構成へと互いに相対的に移動可能である第1および第2のプレートを取得するステップであって、各プレートが、実質的に平面である試料接触面を有し、一方または両方のプレートが可撓性であり、プレートの一方または両方が、それぞれの試料接触面に対して固定されているスペーサーを備え、スペーサーが、
vii.所定の実質的に均一な高さと、
viii.実質的に均一な断面および平坦な上面を有する柱の形状と、
ix.1以上の幅と高さとの比と、
x.10μm〜200μmの範囲にある所定の一定のスペーサー間距離と、
xi.1%以上の充填率と、を有する、取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方の上に試料を付着させるステップであって、開放構成が、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔がスペーサーによって調節されない構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを使用して、試料の少なくとも一部をプレートの試料接触面によって制限される実質的に均一な厚さの層へと圧縮するステップであって、層の均一な厚さが、スペーサーおよびプレートによって調節され、かつ10%未満の変動を有する1.8μm〜3μmの範囲の平均値を有する、該圧縮するステップが、
2つのプレートを合わせることと、
プレートのうちの少なくとも一方の領域を並行してまたは逐次的に適合可能に押圧して、プレートを一緒に閉鎖構成へと押圧することであって、適合可能に押圧することにより、プレートに実質的に均一な圧力が試料の少なくとも一部にわたって生じ、上記押圧により、試料の少なくとも一部がプレートの試料接触面の間で横方向に広がり、閉鎖構成は、均一な厚さの領域の層のプレート間間隔がスペーサーによって調節されている、構成である、押圧することと、を含む、圧縮するステップと、
(e)プレートが閉鎖構成である間に均一な厚さの層を分析するステップと、を含み、
充填率が、スペーサーの接触面積と総プレート面積との比であり、
適合可能に押圧することは、プレートの外表面の形状の変化に関係なく、ある領域に加えられる圧力を実質的に一定にする方法であり、
並行して押圧することは、意図する領域に同時に圧力を加えることであり、逐次的に押圧することは、意図する領域の一部に圧力を加え、他の領域に徐々に移動することである、方法。
(a)血液試料を取得するステップと、
(b)先行するデバイスのいずれかを取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方の上に試料を付着させるステップであって、構成のうちの1つは、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されず、かつ試料がプレートの一方または両方の上に付着している、開放構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを強制的に閉鎖構成にするステップであって、構成の別のものは、開放構成において試料が付着した後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、閉鎖構成にするステップと、
(e)プレートが閉鎖構成である間に均一な厚さの層中の試料の画像を捕捉するステップと、
(f)画像を分析して、画像中の細胞を計数することにより、赤血球、白血球、および血小板の数および濃度を決定するステップと、を含む、方法。
プレートが閉鎖構成になった後に外力を取り除くステップと、
プレートが閉鎖構成である間に均一な厚さの層中の血球を画像化するステップと、
画像領域中の血球数を計数するステップと、を含む、先行する分析方法の実施形態のいずれかに記載の方法。
i.ヒトの皮膚を刺すことにより、血液の液滴を皮膚上に放出させ、ii.血液移送ツールを使用せずに、血液の液滴をプレートの一方または両方に接触させることによって行われる、先行する分析方法の実施形態のいずれかに記載の方法。
i.均一な厚さの層中の細胞を照射することと、
ii.CCDまたはCMOSセンサーを使用して、細胞の1つ以上の画像を撮影することと、
iii.コンピューターを使用して、画像中の細胞を同定することと、
iv.画像領域中の細胞数を計数することと、によって行われる、先行する分析方法の実施形態のいずれかに記載の方法。
いくつかの実施形態では、異なるスペーサー高さ、したがって異なる試料厚さにより、特定の細胞の計数精度が改善され得る。例えば、白血球の計数に関して、我々の実験(図15および17)は、携帯電話で提供される所与のFoVを使用するための未希釈の血液では、5〜15μmのスペーサーの高さにより、2μm超〜3μmのより正確な結果が得られることを示している。明らかに、上記節の実施形態は、5〜15μm、好ましくは10μmの柱の高さに使用することができ、同時に同様の試料厚さの均一性を達成することができる。このような柱の高さは、未希釈の血液中の白血球を画像化および計数するのに有利である。
(a)血液試料を取得するステップと、
(b)スペーサーの高さが5μm〜15μm、好ましくは10μmである、先行するデバイスのいずれかを取得するステップと、
(c)プレートが開放構成で構成されているときに、プレートの一方または両方の上に試料を付着させるステップであって、構成のうちの1つは、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されず、かつ試料がプレートの一方または両方の上に付着している、開放構成である、付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを強制的に閉鎖構成にするステップであって、構成の別のものは、開放構成において試料が付着した後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、閉鎖構成にするステップと、
(e)プレートが閉鎖構成である間に均一な厚さの層中の試料の画像を捕捉するステップと、
(f)画像を分析して、画像中の細胞数の計数ならびに各白血球の蛍光色および形状の分析により、白血球、好中球、リンパ球、単球、好酸球、および好塩基球のそれぞれの数を決定するステップと、を含み、
充填率が、(プレート上の)スペーサー接触面積と総プレート面積との比である、方法。
プレート上にコーティングされた各層が、10nm、100nm、200nm、500nm、1μm、またはいずれか2つの値の間の範囲の厚さを有し、
抗凝固剤が、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、EDTA二ナトリウム、K2EDTA、K3EDTAなどを含み、
細胞染色剤が、ライト染色剤(エオシン、メチレンブルー)、ギムザ染色剤(エオシン、メチレンブルー、およびアズールB)、メイグリュンワルド染色剤、リーシュマン染色剤(「ポリクロム化(Polychromed)」メチレンブルー(すなわち、様々なアズールへと脱メチル化されている)およびエオシン)、エリスロシンB染色剤(エリスロシンB)、ならびにアクリジンオレンジ色素、3,3−ジヘキシルオキサカルボシアニン(DiOC6)、ヨウ化プロピジウム(PI)、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、およびベーシックオレンジ21(BO21)色素、臭化エチジウム、ブリリアントスルファフラビン(BrilliantSulfaflavine)およびスチルベンジスルホン酸誘導体、エリスロシンBまたはトリパンブルー、ヘキスト33342、三塩酸塩、三水和物、およびDAPI(4’,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール二塩酸塩)を含むがこれらに限定されない他の蛍光染料を含み、
細胞溶解剤が、塩化アンモニウム、重炭酸ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、酢酸、クエン酸、他の酸および塩基などを含み、
放出時間制御材料が、アルブミン、カルボマー、カルボキシメチルセルロース、カラギーナン、キトサン、デキストリン、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコールなどを含む、先行する実施形態のいずれかに記載のデバイスまたは方法。
AA1.血液試料中の白血球を分析するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートは、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が、血液試料と接触するための試料接触領域を有する内表面を含み、
iv.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの試料接触領域に永久的に固定されているスペーサーを備え、
v.スペーサーが、
(a)2μm〜20μmの範囲で選択された値を有する所定の実質的に均一な高さと、
(b)実質的に均一な断面および平坦な上面を有する柱の形状と、
(c)1以上の幅と高さとの比と、
(g)10μm〜200μm(ミクロン)の範囲である、所定の固定されたランダムではないスペーサー間距離と、
(e)1%以上の充填率と、
(f)2MPa以上である、充填率とスペーサーのヤング率と積算したものと、を有し、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成において試料が付着した後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、デバイス。
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.プレートが、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ix.プレートの一方または両方が可撓性であり、
x.プレートの各々が、流体試料と接触するための試料接触領域を有する内表面を含み、
xi.プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの試料接触領域に永久的に固定されているスペーサーを備え、
xii.スペーサーが、
(a)2μm〜20μmの範囲で選択された値を有する所定の実質的に均一な高さと、
(b)実質的に均一な断面および平坦な上面を有する柱の形状と、
(c)1以上の幅と高さとの比と、
(e)10μm〜200μmの範囲にある、所定の、固定された、ランダムではないスペーサー間距離と、
(e)1%以上の充填率と、
(f)2MPa以上である、充填率とスペーサーのヤング率と積算したものと、を有し、
xiii.(a)ハウジングと、(b)アダプターをカメラを備える携帯電話に取り付けることを可能にするハウジング上の取り付け物(attachment)と、(c)ハウジング内のスロットであって、(1)閉鎖構成でのプレートをスロット中にスライドさせることを可能とし、(2)プレートがスロット内にある場合、試料領域の少なくとも一部がカメラの外表面から2cm未満離れている、スロットと、(d)試料接触領域の少なくとも一部がカメラによって画像化されるように構成されているハウジング内の光学システムと、を備える、アダプターと、を有し、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
構成の別のものは、開放構成において試料が付着した後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、試料の少なくとも一部が、2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの試料接触領域によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、デバイス。
(a)血液試料を取得するステップと、
(b)AA1またはAA2に記載のデバイスを取得するステップと、
(c)プレートが開放構成であるときに、プレートの一方または両方に試料を付着させるステップと、
(d)(c)の後、2つのプレートを強制的に閉鎖構成にするステップと、
(e)プレートが閉鎖構成であるときに、均一な厚さの層中の試料の画像を捕捉するステップと、
(i)画像を分析して白血球数を決定するステップと、を含み、
充填率が、(プレート上の)スペーサー接触面積と総プレート面積との比である、方法。
本発明は、様々な実施形態を含み、これらは、様々な構成要素が互いに矛盾しない限り、複数の様式で組み合わせることができる。実施形態は、単一の発明出願とみなされるべきである。各ファイリングは、個別の独立としてではなく、参照として他の出願を有し、その全体においておよびあらゆる目的のために参照される。これらの実施形態は、本出願の開示だけでなく、本明細書で参照され、組み込まれ、または優先権が主張される文書も含む。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法を説明するために使用される用語は、本出願、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に定義されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、試料の検出、分析、および定量化のためにQカード、スペーサー、および均一な試料厚の実施形態を含むか、または使用することができる。いくつかの実施形態では、Qカードは、試料の少なくとも一部を均一性の高い層にするのに役立つスペーサーを備える。スペーサーの構造、材料、機能、バリエーション、および寸法、ならびにスペーサーおよび試料層の均一性は、本明細書に開示されているか、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に列挙、記載、および要約されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、試料の検出、分析、および定量化のためにQカードを含むか、または使用することができる。いくつかの実施形態では、Qカードは、Qカードの操作および試料の測定を容易にするのに役立つヒンジ、ノッチ、凹部、およびスライダーを備える。ヒンジ、ノッチ、凹部、およびスライダーの構造、材料、機能、バリエーション、寸法は、本明細書に開示されているか、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に列挙、記載、および要約されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、試料の検出、分析、および定量化のためにQカードを含むか、または使用することができる。いくつかの実施形態では、Qカードは、カードがスマートフォン検出システムによって読み取られることを可能にするスライダー(slider)とともに使用される。Qカード、スライダー、およびスマートフォン検出システムの構造、材料、機能、バリエーション、寸法、および接続は、本明細書に開示されているか、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に列挙、記載、および要約されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、様々なタイプの検出方法を含むか、または使用することができる。検出方法は、本明細書に開示されているか、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に列挙、記載、および要約されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、分析物検出に使用される様々なタイプの標識、捕捉作用因子、および検出作用因子を使用することができる。標識は、本明細書に開示されているか、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に列挙、記載、および要約されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、様々な種類の分析物(バイオマーカーを含む)の操作および検出に適用することができる。分析物は、本明細書に開示されているか、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に列挙、記載、および要約されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、様々な用途(分野および試料)に使用することができる。用途は、本明細書に開示されているか、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に列挙、記載、および要約されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示されるデバイス、システム、および方法は、データ転送、ストレージ、および/または分析のためにクラウド技術を使用することができる。関連するクラウド技術は、本明細書に開示されているか、または2016年8月10日および2016年9月14日にそれぞれ出願されたPCT出願願(米国を指定)第PCT/US2016/045437号および第PCT/US0216/051775号、2017年2月7日に出願された米国仮出願第62/456065号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456287号、2017年2月8日に出願された米国仮出願第62/456504号に列挙、記載、および要約されており、それらの全ての出願は、あらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示による本発明対象のさらなる例は、以下の列挙された段落に記載されている。
図は厳密な比率で構成要素を示すことを意図していないことに留意すべきである。明確にするために、図に示される場合にいくつかの構成要素が拡大されている。構成要素の寸法は、参照により本明細書に提供され組み込まれる記載から描写されるべきである。
A1.対象における病原性疾患を検出するための検査キットであって、
i.プレートが異なる構成へと互いに対して移動するように構成されている、第1のプレートおよび第2のプレートと、
ii.対象の身体部分をスワブで拭くことによって試料を収集するように構成されているスワブと、
iii.検査媒体を含む容器と、を備え、
構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、これにより収集された試料を含むスワブを第1のプレート上に配置することが可能となる、開放構成
であり、スワブが、スワブの配置前または配置後に適用される検査媒体と接触しており、
構成の別のものは、スワブおよび検査媒体が接触した後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、2つのプレートがスワブおよび検査媒体に対して押圧されて、試料および検査媒体の混合物を形成し、混合物が薄層へと圧縮されており、
検査媒体が、試料中の病原体を検出するように構成されている、キット。
(a)第1のプレートおよび第2のプレートを提供するステップであって、プレートが異なる構成へと互いに対して移動するように構成されている、提供するステップと、
(b)対象の身体部分をスワブで拭くことによって試料を収集するステップと、
(c)2つのプレートが開放構成であるときに、収集した試料を含むスワブを第1のプレート上に配置するステップであって、2つのプレートが部分的にまたは完全に分離されている、配置するステップと、
(d)スワブの配置前または配置後に検査媒体を適用し、検査媒体をスワブと接触させ、試料および検査媒体の混合物を形成するステップと、
(e)ステップ(c)および(d)の後、試料および検査媒体の混合物に対してプレートを押圧することによってプレートを閉鎖構成に変更するステップであって、
i.混合物が薄層へと圧縮され、
ii.検査媒体が、試料中の病原体を検出し、かつ信号を検出したときに信号を生成するように構成されている、変更するステップと、
(f)信号を確認することによって対象が疾患を有しているかどうかを決定するステップと、を含む、方法。
「CROFカード(またはカード)」、「COFカード」、「QMAXカード」、「Qカード」、「CROFデバイス」、「COFデバイス」、「QMAXデバイス」、「CROFプレート」、「COFプレート」、および「QMAXプレート」という用語は、いくつかの実施形態では、COFカードはスペーサーを備えていないことを除いて、互換性があり、これらの用語は、異なる構成(開放構成および閉鎖構成を含む)へと互いに相対的に移動可能である第1のプレートおよび第2のプレートを備え、かつプレート間の間隔を調節するスペーサーを備える(COFカードのいくつかの実施形態を除く)、デバイスを指す。「Xプレート」という用語は、CROFカードの2つのプレートのうちの1つを指し、スペーサーはこのプレートに固定されている。COFカード、CROFカード、およびXプレートのより詳細は、2017年2月7日に出願された仮出願シリアル番号第62/456065号に提供され、これはあらゆる目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
アッセイを容易にするために、本発明は、QMAXカードのプレートの内表面上に表面誘導パターンを提供する。表面誘導パターンの機能は、試料を1か所に落とし、横方向流動誘導パターンを使用して、試料を試料付着区域から反応区域に横方向に流すことである。任意選択で、横方向フィルターを試料付着区域と反応区域との間に配置することができる。
いくつかの実施形態では、第1のプレート上のチャンネル、フィルターチャンバー、反応チャンバー、およびポンプの構造は、(a)「支柱」または柱配列、(b)「ツリー線a」、(c)「六角形」、(d)「対称線」、(e)「非対称線」、(f)「ボールド線」、(g)「丸みある絡み合った六角形」、(h)「ツリー線b」を含む。
B−1.濾過デバイス
本発明の別の態様は、試料濾過のためのデバイスを提供することである。
材料−1. プレートの任意の1つの無機材料には、ガラス、石英、酸化物、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化ハフニウム(HfO)、酸化アルミニウム(AIO)、半導体:(シリコン、GaAs、GaNなど)、金属(例えば、金、銀、銅、アルミニウム、Ti、Niなど)、セラミック、またはそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
材料−2. プレートの任意の1つの有機材料には、ポリマー(例えば、プラスチック)またはアモルファス有機材料が含まれるが、これらに限定されない。プレートのポリマー材料には、アクリレートポリマー、ビニルポリマー、オレフィンポリマー、セルロースポリマー、非セルロースポリマー、ポリエステルポリマー、ナイロン、環状オレフィンコポリマー(COC)、ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、環状オレフィンポリマー(COP)、液晶ポリマー(LCP)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリイミド(PI)、ポリプロピレン(PP)、ポリ(フェニレンエーテル)(PPE)、ポリスチレン(PS)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリ(エチレンフタレート)(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、ペルフルオロアルコキシアルカン(PFA)、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ゴム、またはそれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
本発明の別の態様は、本発明のデバイスを使用して試料を濾過する方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法は、
(a)第1、第2のプレート、およびナノ構造フィルターを提供するステップであって、
i.前記プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が可撓性であり、
iii.プレートの各々が内表面を有し、第1のプレートが、ある位置に未濾過領域を有し、かつ別の位置に濾過領域を有し、未濾過領域は、分離される成分を含む複合液体試料と接触するためのものであり、濾過領域は、試料の少なくとも一部の濾過物(filtering product)と接触するためのものであり、
iv.ナノ構造フィルターが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定されている、提供するステップと、
(b)複合液体試料を開放構成において未濾過領域または第2のプレートの内表面上に付着させるステップであって、
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔によって試料を未濾過領域または第2のプレートの内表面上に付着させることが可能となる、付着させるステップと、
(c)2つのプレートを適合可能な力で閉鎖構成へと圧縮することにより、付着した試料の少なくとも一部から成分を分離するステップであって、
閉鎖構成では、ナノ構造フィルターが、未濾過領域と濾過領域との間に配置され、かつ両方のプレートの内表面に接触しており、付着した試料の上記部分が、2つのプレートによって圧縮されて、ナノ構造フィルターを通って未濾過領域から濾過領域に流れ、これにより濾過物が形成され、
ナノ構造フィルターが、試料の上記少なくとも一部から成分を分離するように構成されている、分離するステップと、を含む、方法。
図28は、試料濾過のためのデバイスの別の例示的な実施形態を略図により示す。デバイスは、第1のプレート10、第2のプレート20、ナノ構造フィルター300、および第2のスペーサー42を備える。第1のプレート10および第2のプレート20の両方は、それぞれ内表面11および21を備える。第1のプレートは、その内表面11に、未濾過領域13および濾過領域14を含む。未濾過領域13は、デバイスによって除去される標的濾過成分92を含む複合液体試料と接触するためのものであり、濾過領域14は、標的濾過成分92が除去された試料の濾過生成物と接触するためのものである。ナノ構造フィルター300は、第1のプレートの内表面11に固定される。さらに、第2のスペーサー42は、第1のプレート内表面11の濾過領域に固定されている。
AA1 アッセイを実施するためのデバイスであって、
内表面上に、試料充填区域、オープンフローチャンネル、反応区域、および任意選択で受動ポンプ区域を備える第1のプレートと、
平坦な内表面を備える第2のプレートと、を備え、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.試料充填区域が、プレート表面の下にウェルを備え、かつ分析物を含む流体試料を充填するように構成され、
iii.オープンフローチャンネルが、試料充填区域および反応区域に流体接続され、かつ試料が試料充填区域から反応区域に流れることを誘導するように構成され、
iv.構成のうちの1つは、
2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、試料がプレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
v.構成の別のものは、開放構成での試料付着後に構成される閉鎖構成であり、閉鎖構成では、少なくとも1つのスペーサーが、2つのプレートの間にあり、付着した試料の少なくとも一部が、プレートによって実質的に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの内表面によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、デバイス。
(a)液体試料を取得するステップと、
(b)
内表面上に、試料充填区域、オープンフローチャンネル、反応区域、および任意選択で受動ポンプ区域を備える第1のプレートと、
平坦な内表面を備える第2のプレートと、を備えるアッセイを実施するためのデバイスを取得するステップであって、
i.第1のプレートおよび第2のプレートが、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.試料充填区域が、プレート表面の下にウェルを備え、かつ分析物を含む流体試料を充填するように構成され、
iii.オープンフローチャンネルが、試料充填区域および反応区域に流体接続され、かつ試料を試料充填区域から反応区域に流すことを誘導するように構成されている、取得するステップと、
(c)2つのプレートが開放構成にあるときに、第1のプレートの試料充填区域に試料を配置するステップであって、開放構成は、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔がスペーサーによって調節されておらず、かつ試料がプレートの一方または両方の上に付着している、構成のうちの1つである、配置するステップと、
(d)(c)の試料付着後に、閉鎖構成において2つのプレートを圧縮するステップであって、閉鎖構成は、開放構成における試料付着後に構成される別の構成であり、閉鎖構成では、少なくとも1つのスペーサーが、2つのプレートの間にあり、付着した試料の少なくとも一部が、プレートによって実質的に均一な厚さの層へと圧縮され、かつプレートに対して実質的に動かず、層の均一な厚さが、2つのプレートの内表面によって制限され、かつプレートおよびスペーサーによって調節されている、圧縮するステップと、を含む、方法。
第1のプレート、第2のプレート、およびナノ構造フィルターを備え、
viii.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ix.プレートの一方または両方が可撓性であり、
x.プレートの各々が内表面を有し、第1のプレートが、その内表面において、ある位置に未濾過領域を有し、かつ別の位置に濾過領域を有し、未濾過領域が、分離される成分を含む複合液体試料と接触するためのものであり、濾過領域は、試料の少なくとも一部の濾過物と接触するためのものであり、
xi.ナノ構造フィルターが、プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
開放構成では、2つのプレートが部分的または完全に分離され、プレート間の間隔により、試料を未濾過領域または第2のプレートの内表面上に付着させることができ、
閉鎖構成は、開放構成での試料の付着後に構成され、ナノ構造フィルターが、未濾過領域と濾過領域との間に配置され、かつ両方のプレートの内表面に接触し、付着した試料の少なくとも一部が、2つのプレートにより圧縮されて、ナノ構造フィルターを通って未濾過領域から濾過領域に流れ、これにより濾過生成物が形成され、
ナノ構造フィルターが、試料の上記少なくとも一部から成分を分離するように構成されている、デバイス。
(d)第1のプレート、第2のプレート、およびナノ構造フィルターを提供するステップであって、
v.プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
vi.プレートの一方または両方が可撓性であり、
vii.プレートの各々が内表面を有し、第1のプレートが、ある位置に未濾過領域を有し、かつ別の位置に濾過領域を有し、試料接触領域が、分離される成分を含む複合液体試料と接触するためのものであり、
viii.ナノ構造フィルターが、プレートの一方または両方のそれぞれのプレートに固定されている、提供するステップと、
(e)複合液体試料を、開放構成において未濾過領域または第2のプレートの内表面上に付着させるステップであって、
開放構成が、2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつプレート間の間隔によって試料を未濾過領域または第2のプレートの内表面上に付着させることが可能となる、構成のうちの1つである、付着させるステップと、
(f)閉鎖構成において2つのプレートを適合可能な力で圧縮することにより、付着させた試料の少なくとも一部から成分を分離するステップであって、
閉鎖構成は、開放構成での試料付着後に構成される別の構成であり、閉鎖構成では、ナノ構造フィルターが、未濾過領域と濾過領域との間に配置され、かつ両方のプレートの内表面に接触しており、付着した試料の上記部分が、2つのプレートによって圧縮されて、ナノ構造フィルターを通って未濾過領域から濾過領域に流れ、これにより濾過物が形成され、
ナノ構造フィルターが、試料の上記少なくとも一部から成分を分離するように構成されている、分離するステップと、を含む、方法。
(g)閉鎖構成において濾過物を分析するステップであって、
閉鎖構成において、濾過生成物が、2つのプレートによって実質的に均一な厚さの層へと圧縮され、均一な厚さが、2つのプレートの濾過領域によって制限され、かつ第2のスペーサーによって調節されている、分析するステップをさらに含む、節B1に記載の方法。
i.プレートの一方または両方が、それぞれの内表面に固定され、かつ閉鎖構成での未濾過領域上に配置された、複数の第1のスペーサーを備え、
ii.第1のスペーサーが、試料に含まれる溶解される生物学的構造の最大横方向寸法の半分未満である横方向寸法の少なくとも1つを有する上面を有し、
iii.第1のスペーサーが、プレートが開放構成から閉鎖構成に移行する間に生物学的構造を機械的に溶解するように構成されている、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
(e)閉鎖構成において未濾過領域の上の試料を分析するステップであって、
閉鎖構成において、未濾過領域の上の試料が、2つのプレートによって制限され、かつ第1のスペーサーによって調節されている、実質的に均一な厚さの層へと圧縮される、分析するステップをさらに含む、先行する実施形態のいずれかに記載の方法。
Claims (38)
- 2ステップの親和性結合アッセイのための方法であって、
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを提供するステップであって、
i.前記第1のプレートおよび前記第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第1のプレートが、その内表面上に、前記標的分析物に結合することができる結合剤を収容する結合部位を含み、
iv.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、前記検出剤と混合されている制御放出剤または前記検出剤の上にコーティングされている制御放出剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
v.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、前記提供するステップと、
(b)前記2つのプレートが前記開放構成であるときに、前記2つのプレートのうちの少なくとも1つの前記内表面上に前記試料を付着させるステップであって、前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつ前記プレート間の間隔が前記間隔メカニズムによって調節されない、前記付着させるステップと、
(c)前記2つのプレートを、前記付着した試料の前記少なくとも一部の厚さが、前記プレートの前記開放構成の厚さと比較して減少している閉鎖構成にすることによって、前記付着した試料の少なくとも一部を、
前記プレートの内表面によって制限され、かつ前記結合部位および貯蔵部位と接触している、薄層
へと圧縮するステップと、
(d)前記制御放出剤を介して前記薄層中に前記検出剤を放出するステップであって、前記制御放出剤が、前記薄層中の前記標的分析物が前記結合剤に実質的に結合した後の第1の時点で、前記検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、前記放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、前記検出剤が前記薄層の厚さにわたって拡散するのにかかる平均時間以上の期間にわたって前記アッセイ物をインキュベートし、前記薄層中の前記標的分析物を分析するステップと、を含み、
前記検出剤および前記結合剤が、直接的または間接的のいずれかで結合し、前記標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらすように構成され、
前記直接的な結合では、前記検出剤が、前記標的分析物と競合して、前記結合剤に直接的に結合し、
前記間接的な結合では、前記結合剤および前記検出剤が、異なる位置で前記標的分析物に結合する、前記方法。 - 1ステップの生物学的/化学的アッセイのための方法であって、
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを提供するステップであって、
i.前記第1のプレートおよび前記第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、前記検出剤と混合されている制御放出剤または前記検出剤の上にコーティングされている制御放出剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
iv.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、前記提供するステップと、
(b)前記2つのプレートが前記開放構成であるときに、前記2つのプレートのうちの少なくとも1つの前記内表面上に前記試料を付着させるステップであって、前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつ前記プレート間の間隔が前記間隔メカニズムによって調節されない、前記付着させるステップと、
(c)前記2つのプレートを、前記付着した試料の前記少なくとも一部の厚さが前記プレートの前記開放構成での厚さと比較して減少している閉鎖構成にすることによって、前記付着した試料の少なくとも一部を、
前記プレートの内表面によって制限され、かつ前記貯蔵部位と接触している、薄層
へと圧縮するステップと、
(d)前記制御放出剤を介して前記薄層中に前記検出剤を放出するステップであって、前記制御放出剤が、前記2つのプレートが前記閉鎖構成へと圧縮された後の第1の時点で、前記検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、前記放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、関連する時間以上の期間にわたって前記アッセイ物をインキュベートし、前記薄層中の前記標的分析物を分析するステップと、を含み、
前記検出剤が、前記標的分析物に結合して、または前記標的分析物と反応して、前記標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらし、
前記関連する時間が、前記検出剤が前記薄層の厚さにわたって拡散するのにかかる平均時間である、前記方法。 - 検出剤を異なる時間で液体試料の一部に放出するための、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.前記プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第2のプレートが、その内表面上に、第1の検出剤および第1の制御放出剤を収容する第1の貯蔵部位と、第2の検出剤および第2の制御放出剤を収容する第2の貯蔵部位と、を含み、前記第1および第2の制御放出剤が、それぞれ、前記第1および第2の検出剤と混合されているまたは前記第1および第2の検出剤の上にコーティングされており、
iv.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全にのいずれかに分離され、前記プレート間の間隔が前記スペーサーによって調節されておらず、これにより前記試料が前記プレートの一方または両方に付着することが可能となり、
前記閉鎖構成が、前記開放構成における前記試料の付着後に構成され、前記閉鎖構成では、前記試料の少なくとも一部が、
前記2つのプレートによって制限され、かつ前記スペーサーによって調節されている、薄層
へと前記2つのプレートによって圧縮され、前記薄層の少なくとも一部が、前記貯蔵部位と接触しており、
前記検出剤が、前記標的分析物に結合して、または前記標的分析物と反応して、
前記第1および第2の制御放出剤が、それぞれ、異なる第1の時点で前記第1および第2の検出剤の前記試料への実質的な放出をもたらすように構成されている、前記デバイス。 - 前記QMAXデバイスが、異なる位置に3つ以上の制御放出剤を含み、それらの各々がそれぞれの位置で前記検出剤に対する異なる放出時間を提供する、先行する請求項のいずれか一項に記載の請求項。
- 制御放出の異なる種類の数が、3以上、4以上、5以上、10以上、20以上、50以上、100以上、200以上、500以上、1000以上、またはこれらの値のいずれか2つの値の任意の範囲内である、先行する請求項のいずれか一項に記載の請求項。
- 異なる時間での制御された検出剤放出を用いて、生物学的/化学的アッセイのためにQMAXデバイスを利用する方法を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の請求項。
- (a)第1のプレートおよび第2のプレートを提供するステップであって、
i.前記第1のプレートおよび前記第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第1のプレートが、その内表面上に、前記標的分析物に結合することができる結合剤を収容する結合部位を含み、
iv.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、それぞれ第1の位置および第2の位置で、前記検出剤と混合されているまたは前記検出剤の上にコーティングされている第1および第2の制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
v.前記プレートの一方または両方が、それぞれの内表面に固定されたスペーサーを有する、前記提供するステップと、
(b)前記2つのプレートが前記開放構成であるときに、前記2つのプレートのうちの少なくとも1つの前記内表面上に前記試料を付着させるステップであって、前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつ前記プレート間の間隔が前記間隔メカニズムによって調節されない、前記付着させるステップと、
(c)前記2つのプレートを、前記付着した試料の前記少なくとも一部の厚さが、前記プレートの前記開放構成の厚さと比較して減少している閉鎖構成にすることによって、前記付着した試料の少なくとも一部を、
前記プレートの内表面によって制限され、かつ前記結合部位および前記貯蔵部位と接触している、薄層
へと圧縮するステップと、
(d)前記制御放出剤を介して前記薄層への前記検出剤の放出を制御するステップであって、前記制御放出剤が、前記薄層中の前記標的分析物が前記結合剤に実質的に結合した後に、前記検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、前記制御するステップと、
(e)ステップ(d)の後、関連する時間以上の期間にわたって前記アッセイ物をインキュベートし、前記薄層中の前記標的分析物を分析するステップと、を含む、方法。 - 1ステップの生物学的/化学的アッセイのための方法であって、
(a)第1のプレートおよび第2のプレートを提供するステップであって、
i.前記第1のプレートおよび前記第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、それぞれ第1の位置および第2の位置で、前記検出剤と混合されているまたは前記検出剤の上にコーティングされている第1および第2の制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
iv.前記プレートの一方または両方が、それぞれの内表面に固定されたスペーサーを有する、前記提供するステップと、
(b)前記2つのプレートが前記開放構成であるときに、前記2つのプレートのうちの少なくとも1つの前記内表面上に前記試料を付着させるステップであって、前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつ前記プレート間の間隔が前記間隔メカニズムによって調節されない、前記付着させるステップと、
(c)前記2つのプレートを、前記付着した試料の前記少なくとも一部の厚さが前記プレートの前記開放構成での厚さと比較して減少している閉鎖構成にすることによって、前記付着した試料の少なくとも一部を、
前記プレートの内表面によって制限され、かつ前記貯蔵部位と接触している、薄層
へと圧縮するステップと、
(d)前記制御放出剤を介して前記薄層中に前記検出剤を放出するステップであって、前記制御放出剤が、前記2つのプレートが前記閉鎖構成へと圧縮された後に前記検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、前記放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、関連する時間以上の期間にわたって前記アッセイ物をインキュベートし、前記薄層中の前記標的分析物を分析するステップと、を含み、
前記検出剤が、前記標的分析物に結合して、または前記標的分析物と反応して、前記標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらす、前記方法。 - 試薬を液体試料に徐放するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
iii.前記プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
iv.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
v.前記第1のプレートが、その内表面上に、結合剤を収容する結合部位を含み、
vi.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、前記検出剤と混合されているまたは前記検出剤の上にコーティングされている徐放剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
vii.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全にのいずれかに分離され、前記プレート間の間隔が前記スペーサーによって調節されておらず、これにより前記試料が前記プレートの一方または両方に付着することが可能となり、
前記閉鎖構成が、前記開放構成における前記試料の付着後に構成され、前記閉鎖構成では、前記試料の少なくとも一部が、
前記2つのプレートによって制限され、かつ前記スペーサーによって調節されている、薄層
へと前記2つのプレートによって圧縮され、前記薄層の少なくとも一部が、前記結合部位および前記貯蔵部位と接触しており、
前記検出剤および前記結合剤が、直接的または間接的のいずれかで結合するように構成され、
前記直接的な結合では、前記検出剤が、前記標的分析物と競合して、前記結合剤に直接的に結合し、
前記間接的な結合では、前記結合剤および前記検出剤が、異なる位置で前記標的分析物に結合し、
前記徐放剤が、前記標的分析物が前記結合剤に実質的に結合した後の第1の時点で、前記検出剤の実質的な放出を自律的にもたらすように構成されている、前記デバイス。 - 試薬を液体試料に徐放するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.前記プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、前記検出剤と混合されているまたは前記検出剤の上にコーティングされている徐放剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
iv.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全にのいずれかに分離され、前記プレート間の間隔が前記スペーサーによって調節されておらず、これにより前記試料が前記プレートの一方または両方に付着することが可能となり、
前記閉鎖構成が、前記開放構成における前記試料の付着後に構成され、前記閉鎖構成では、前記試料の少なくとも一部が、
前記2つのプレートによって制限され、かつ前記スペーサーによって調節されている、薄層
へと前記2つのプレートによって圧縮され、前記薄層の少なくとも一部が、前記貯蔵部位と接触しており、
前記検出剤が、前記標的分析物に結合するまたは前記標的分析物と反応するように構成され、
前記徐放剤が、前記2つのプレートが前記閉鎖構成へと圧縮された後の第1の時点で、前記検出剤の実質的な放出を自律的にもたらすように構成されている、前記デバイス。 - 液体試料への、試薬の時間的および空間的に制御された放出のためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.前記プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第1のプレートが、その内表面上に、結合剤を収容する結合部位を含み、
iv.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、前記検出剤と混合されている徐放剤または前記検出剤の上にコーティングされている徐放剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
v.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全にのいずれかに分離され、前記プレート間の間隔が前記スペーサーによって調節されておらず、これにより前記試料が前記プレートの一方または両方に付着することが可能となり、
前記閉鎖構成が、前記開放構成における前記試料の付着後に構成され、前記閉鎖構成では、前記試料の少なくとも一部が、
前記2つのプレートによって制限され、かつ前記スペーサーによって調節されている、薄層
へと前記2つのプレートによって圧縮され、前記薄層の少なくとも一部が、前記結合部位および貯蔵部位と接触しており、
前記検出剤および前記結合剤が、直接的または間接的のいずれかで結合するように構成され、
前記直接的な結合では、前記検出剤が、前記標的分析物と競合して、前記結合剤に直接的に結合し、
前記間接的な結合では、前記結合剤および前記検出剤が、異なる位置で前記標的分析物に結合し、
前記刺激依存性放出剤が、刺激に特異的に応答するように構成され、前記刺激がないときには前記プレート上に検出剤を保持し、前記刺激を受けたときに前記検出剤を放出する、前記デバイス。 - 不明確な押圧力で押圧することにより、均一な所定の厚さを有する流体試料薄層を形成するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.前記プレートが、異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.プレートの一方または両方が、可撓性であり、
iii.前記プレートの各々が、流体試料と接触するための試料接触領域を有する内表面を含み、
iv.前記プレートの各々が、そのそれぞれの外表面上に、前記プレートを強制的に一緒にする不明確な押圧力を加えるための力領域を含み、
v.前記プレートの一方または両方が、それぞれのプレートの前記内表面に永続的に固定されている前記スペーサーを備え、
vi.前記スペーサーが、200ミクロン以下である所定の実質的に均一な高さ、および所定の固定されたスペーサー間距離を有し、
vii.前記可撓性プレートの厚さ(h)およびヤング率(E)で除算した前記スペーサー間距離(IDS)の4乗(ISD4/(hE))が、5×106μm3/GPa以下であり、
viii.前記スペーサーのうちの少なくとも1つが、前記試料接触領域内にあり、
前記構成のうちの1つは、
前記2つのプレートが部分的または完全に分離され、前記プレート間の間隔が前記スペーサーによって調節されておらず、かつ前記試料が前記プレートの一方または両方に付着している、開放構成
であり、
前記構成の別のものは、
前記開放構成において前記試料が付着した後に構成され、かつ前記プレートが、前記力領域上に前記不明確な押圧力を加えることによって強制的に前記閉鎖構成となる、閉鎖構成
であり、前記閉鎖構成では、前記試料の少なくとも一部が、前記2つのプレートによって非常に均一な厚さの層へと圧縮され、かつ前記プレートに対して実質的に動かず、前記層の均一な厚さが、前記2つのプレートの前記試料接触領域によって制限され、かつ前記プレートおよび前記スペーサーによって調節されている、前記デバイス。 - 液体試料の一部への、試薬の時間的および空間的に制御された放出のためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.前記プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、前記検出剤と混合されているまたは前記検出剤の上にコーティングされている刺激感受性放出剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
iv.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全にのいずれかに分離され、前記プレート間の間隔が前記スペーサーによって調節されておらず、これにより前記試料が前記プレートの一方または両方に付着することが可能となり、
前記閉鎖構成が、前記開放構成における前記試料の付着後に構成され、前記閉鎖構成では、前記試料の少なくとも一部が、
前記2つのプレートによって制限され、かつ前記スペーサーによって調節されている、薄層
へと前記2つのプレートによって圧縮され、前記薄層の少なくとも一部が、前記貯蔵部位と接触しており、
前記検出剤が、前記標的分析物に結合するまたは前記標的分析物と反応するように構成され、
前記刺激依存性放出剤が、刺激に特異的に応答するように構成され、前記刺激がないときには前記プレート上に前記検出剤を保持し、前記刺激を受けたときに前記検出剤を放出する、前記デバイス。 - 2ステップの親和性結合アッセイのための方法であって、
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを提供するステップであって、
i.前記第1のプレートおよび前記第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第1のプレートが、その内表面上に、前記標的分析物に結合することができる結合剤を収容する結合部位を含み、
iv.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、前記検出剤と混合されているまたは前記検出剤の上にコーティングされている制御放出剤とを収容する貯蔵部位を含み、
v.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、前記提供するステップと、
(b)前記2つのプレートが前記開放構成であるときに、前記2つのプレートのうちの少なくとも1つの前記内表面上に前記試料を付着させるステップであって、前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつ前記プレート間の間隔が前記間隔メカニズムによって調節されていない、前記付着させるステップと、
(c)前記2つのプレートを、前記付着した試料の前記少なくとも一部の厚さが、前記プレートの前記開放構成の厚さと比較して減少している閉鎖構成にすることによって、前記付着した試料の少なくとも一部を、
前記プレートの内表面によって制限され、かつ前記結合部位および貯蔵部位と接触している、薄層
へと圧縮するステップと、
(d)前記制御放出剤を介して前記薄層中に前記検出剤を放出するステップであって、前記制御放出剤が、前記薄層中の前記標的分析物が前記結合剤に実質的に結合した後の第1の時点で、前記検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、前記放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、前記検出剤が前記薄層の厚さにわたって拡散するのにかかる平均時間以上の期間にわたって前記アッセイ物をインキュベートし、前記薄層中の前記標的分析物を分析するステップと、を含み、
i.前記検出剤および前記結合剤が、直接的または間接的のいずれかで結合し、前記標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらすように構成され、
ii.前記直接的な結合では、前記検出剤が、前記標的分析物と競合して、前記結合剤に直接的に結合し、
iii.前記間接的な結合では、前記結合剤および前記検出剤が、異なる位置で前記標的分析物に結合する、前記方法。 - 1ステップのアッセイのための方法であって、
(a)第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを提供するステップであって、
i.前記第1のプレートおよび前記第2のプレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第2のプレートが、その内表面上に、検出剤と、前記検出剤と混合されているまたは前記検出剤の上にコーティングされている制御放出剤と、を収容する貯蔵部位を含み、
iv.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定される、前記提供するステップと、
(b)前記2つのプレートが前記開放構成であるときに、前記2つのプレートのうちの少なくとも1つの前記内表面上に前記試料を付着させるステップであって、前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全に分離され、かつ前記プレート間の間隔が前記間隔メカニズムによって調節されない、前記付着させるステップと、
(c)前記2つのプレートを、前記付着した試料の前記少なくとも一部の厚さが前記プレートの前記開放構成での厚さと比較して減少している閉鎖構成にすることによって、前記付着した試料の少なくとも一部を、
前記プレートの内表面によって制限され、かつ前記貯蔵部位と接触している、薄層
へと圧縮するステップと、
(d)前記制御放出剤を介して前記薄層中に前記検出剤を放出するステップであって、前記制御放出剤が、前記2つのプレートが前記閉鎖構成へと圧縮された後の第1の時点で、前記検出剤の実質的な放出をもたらすように構成されている、前記放出するステップと、
(e)ステップ(d)の後、関連する時間以上の期間にわたって前記アッセイ物をインキュベートし、前記薄層中の前記標的分析物を分析するステップと、を含み、
i.前記検出剤が、前記標的分析物に結合して、または前記標的分析物と反応して、前記標的分析物の存在または量を示す標的分析物関連信号をもたらし、
ii.前記関連する時間が、前記検出剤が前記薄層の厚さにわたって拡散するのにかかる平均時間である、前記方法。 - 異なる時間で検出剤を液体試料の一部に放出するためのデバイスであって、
第1のプレート、第2のプレート、およびスペーサーを備え、
i.前記プレートが、開放構成および閉鎖構成を含む異なる構成へと互いに相対的に移動可能であり、
ii.前記プレートの各々が、標的分析物を含有する試料と接触するための内表面を含み、
iii.前記第2のプレートが、その内表面に、第1の検出剤および第1の制御放出剤を収容する第1の貯蔵部位と、第2の検出剤および第2の制御放出剤を収容する第2の貯蔵部位と、を含み、前記第1および第2の制御放出剤が、それぞれ、前記第1および第2の検出剤と混合されている、または前記第1および第2の検出剤の上にコーティングされており、
iv.前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に固定され、
前記開放構成では、前記2つのプレートが部分的または完全にのいずれかに分離され、前記プレート間の間隔が前記スペーサーによって調節されておらず、これにより前記試料が前記プレートの一方または両方に付着することが可能となり、
前記閉鎖構成が、前記開放構成における前記試料の付着後に構成され、前記閉鎖構成では、前記試料の少なくとも一部が、
前記2つのプレートによって制限され、かつ前記スペーサーによって調節されている、薄層
へと前記2つのプレートによって圧縮され、前記薄層の少なくとも一部が、前記貯蔵部位と接触しており、
前記検出剤が、前記標的分析物に結合するかまたは前記標的分析物と反応し、
前記第1および第2の制御放出剤が、それぞれ、異なる第1の時点で前記第1および第2の検出剤の前記試料への実質的な放出をもたらすように構成されている、前記デバイス。 - 前記徐放剤が、前記試料に可溶であり、前記第1の時点以降に前記試料に実質的に溶解するように構成されている、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記徐放剤が、前記試料に不溶であり、前記試料による前記検出剤の接触を制限する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記徐放剤が、PVP(ポリビニルピロリドン)、PVA[ポリ(ビニルアルコール)]、PEO[ポリ(エチレンオキシド)]、HPMC(ヒドロキシプロピルメチルセルロース)、HPC(ヒドロキシプロピルセルロース)、MC(メチルセルロース)、可溶性デンプン、デキストラン、ゼラチン、キトサン、PEOx[ポリ(2−エチル−2−オキサゾリン)]、およびHPC(ヒドロキシプロピルセルロース)からなる群から選択される材料で作られている、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーが、250μm以下の最大の高さを有する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーが、250μm以下の所定の実質的に均一な高さを有する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーが、所定の一定のスペーサー間距離を有する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に対して固定されている、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーのうちの少なくとも1つが、前記試料接触領域内にある、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記薄層が、前記スペーサーのほぼ均一な高さである実質的に均一な厚さを有する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記刺激依存性放出剤が、前記刺激がないときに前記検出剤を保持する架橋を前記検出剤と形成し、前記架橋が、前記刺激により変化し、前記検出剤の放出をもたらす、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記刺激依存性放出剤が、前記刺激がないときに前記検出剤を保持するポリマーを自律的に形成するように構成され、前記ポリマーが前記刺激により脱重合され、前記検出剤の放出をもたらす、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記刺激が、電波、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、およびガンマ線、温度、pH、イオン、磁気刺激、機械的刺激(例えば、機械的圧縮、機械的衝撃、超音波)、ならびに電気刺激からなる群から選択される、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記刺激依存性放出剤が、(E)−(2−ヒドロキシフェニル)アクリレート、2−アロイルベンゾエート、キサンテン酸エステル、2−ニトロベンジル誘導体、1−アルコキシ−9,10−アントラキノン、2−オキソアセテート、アルキルフェニルケトン、4−ベンゾイル−フェニルアラニン、アミノ−クマリンファミリー、ペリレン、1−アセチルペリレン、2−ニトロフェニル)プロピルオシカルボニル、ルテニウム錯体、クロロフィリン、フタロシアニン、ジステアロイルインドカルボシアニン、アゾベンゼン、2−ジアゾ−1,2−ナトキノン、メロシアニン/スピロピラン、ドナー−アクセプターステンハウス付加物、クマリン修飾メソポーラス生物活性ガラス、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(PNIPAm−co−PDMAEMA)、直鎖状PNI−Pam−co−DMAEMAポリマー、46kDa PNIPAmグラフトを有するPEI−PNIPAmポリマー、ポリ[2−(2−エトキシ)エトキシエチルビニルエーテル(EOEOVE)、プルロニックとジ(エチレングリコール)ジビニルエーテルとから合成されたマルチブロックコポリマー、ポリエチレンイミン(BPEI)/pDNA複合体、PVPとアクリル酸との共重合、プルロニック−g−PAAコポリマー、糖類(レシチン)ベクターと結合されたリポソーム、PEG化リポソーム、N−イソプロピルアクリルアミドとアクロイルピロリジンとのコポリマー(立体的に安定化されたリポソーム)、ヒスチジン修飾ガラクトシル化コレステロール誘導体−カチオン性リポソーム、ホスファチジルエタノールアミン(PE)を含むアニオン性リポソーム、ポリ(メトキシ−ポリエチレングリコールシアノアクリレート−co−n−ヘキサデシルシアノアクリレート)の両親媒性コポリマー(PEG−PH DCA)、ポリエチレンポリ(フタロイル−L−リジン)、ポリアミドアミンデンドリマー、ポリ(アルキルシアノアクリレート)ナノ粒子、ポリ(メチルメタクリレート)ナノ粒子、ポリ(アルキルシアノアクリレート)ポリエステルナノ粒子、アルブミン、キトサン、デキストラン、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミドcoブチルメタクリレート−co−アクリル酸)、ポリ(N−イソプロピルアクリルアミド、多糖類、ゲルライト、アルギン酸塩/HPmC、アルギン酸ナトリウム/HPC、ゲルライトゲランガム、およびタマリンドからなる群から選択される材料で作られる、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーが、250μm以下の最大高さを有する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーが、250μm以下の所定の実質的に均一な高さを有する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーが、所定の一定のスペーサー間距離を有する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーが、前記プレートの一方または両方のそれぞれの内表面に対して固定されている、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記スペーサーのうちの少なくとも1つが、前記試料接触領域内にある、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記制御放出剤が、前記第1の時点で前記検出剤の実質的な放出を自律的にもたらすように構成された徐放剤であり、前記放出ステップ(d)が、外部の作用なく実施される、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記制御放出剤が、刺激に特異的に応答するように構成された刺激感受性剤であり、前記刺激がないときには前記プレート上に前記検出剤を保持し、前記刺激を受けたときに前記検出剤を放出し、前記放出ステップ(d)が、前記薄層中の前記標的分析物が前記結合剤に実質的に結合した後、前記薄層への前記検出剤の放出を引き起こすように前記刺激依存性剤に前記刺激を送達することを含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の方法。
- 前記制御放出剤のうちの少なくとも1つが、それぞれの前記第1の時点で前記検出剤の実質的な放出を自律的にもたらすように構成される徐放剤である、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記制御放出剤のうちの少なくとも1つが、刺激に特異的に応答するように構成された刺激感受性剤であり、前記刺激がないときには前記プレート上に前記検出剤を保持し、前記刺激を受けたときに前記検出剤を放出する、先行する請求項のいずれか一項に記載のデバイス。
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