JP2020509383A - 検体の定量化のための方法およびデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、本主題は、実施例を用いて説明されているが、これは本開示の作用を例示しつつ説明することを意図しており、本開示の範囲に対するなんらかの限定を示唆するために限定的に用いられることを意図するものではない。別の定義がなされない限り、本明細書で使用されるすべての技術的および科学的用語は、本開示が属する技術分野における通常の知識を有する者に一般に理解されているのと同一の意味を有する。かかる方法および条件は、当業者に容易に理解されるように、使用するプロセスおよび入力により変更し得るため、本開示は、記載した特定の方法および実験条件に限定されるものではないことを理解されたい。
この実施例では、試料は、リン酸緩衝生理食塩水(Phosphate Buffer Saline; PBS)(pH=7.4)を添加した、ヒト甲状腺刺激ホルモン(Thyroid Stimulating Hormone; TSH)(1mg=7IU)を示す。別に明記されない限り、すべての実験で、濃度を約1mIU/Lで一定に維持した。反応液は、抗TSH抗体でコーティングした、PBS中に浮遊しているカルボキシル官能化ポリスチレン微小粒子を含む。洗浄緩衝液は、PBSで希釈した、0.1%Tween20溶液を使用した。また、以下で使用する「シグナル」という用語は、コントロール検出部208bとテスト検出部208aとの非結合微小粒子の数の差を示す。
本実施例では、試料流量の最適化を実施した。以下のパラメーターを一定に維持した。
試料体積:50μL
試料濃度:1mIU/L
反応液流量:75μL/分
マイクロ流体デバイス300に注入された微小粒子の当初の数:13.87×107
流量範囲をテストした。25μL/分を下限として設定した。これにより、アッセイのステップが8〜10分の実用限界内に保たれるためである。75μL/分、および150μL/分の流量の値も評価した。重複した結果を評価した。
本実施例では、反応液の流量の最適化を実施した。以下のパラメーターを一定に維持した。
試料体積:50μL
試料濃度:1mIU/L
試料流量:75μL/分
注入された当初の微小粒子の数:12.37×107
本実施例では、試料体積の最適化を実施した。以下のパラメーターを一定に維持した。
試料濃度:1mIU/L
試料流量:25μL/分
反応液流量:25μL/分
注入された当初の微小粒子の数:18.69×107
標準曲線を作成するために、以下のパラメーターを一定に維持した。
試料体積:50μL
試料流量:25μL/分
反応液流量:25μL/分
最初に注入した微小粒子の数:6.5×108
反応液の濃度と体積:6〜6.5%,160μL
図8は、濃度1mIU/Lの試料につき、約7mmの変化があることを示している。
反応液流量:25μL/分
試料流量:25μL/分
試料体積:50μL
反応液濃度:5〜7%
ただし、結果が同等であったことから、別の濃度も使用可能である。1mIU/Lの試料のためのシグナルが7mmであるとして、標準曲線をプロットした。この際、試料濃度の増加に伴ってシグナル強度が低下した。
この実施例では、試薬でコーティングした微小粒子の当初の数と、非結合微小粒子の数との差と、テスト検出部およびコントロール検出部の体積の差との相関を調べた。
Claims (19)
- 試料中の検体(410)を定量するための方法であって、
前記試料を、テスト反応部(306a)を備えた少なくとも1つのテスト分割チャネル(306)に注入するステップであって、前記試料中の前記検体(410)は、前記テスト反応部(306a)において供給される捕捉試薬(408)と結合することとなるステップと、
前記捕捉試薬(408)と結合した前記検体(410)を、反応液と接触させるステップであって、前記反応液は、前記検体と結合させるための、試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)を含んであるステップと、
非結合微小粒子を含んだ残留反応液を回収するステップと、
前記検体(410)を定量するために、前記残留反応液を分析するステップと、
を備えている
方法。 - 前記分析するステップが、
試薬でコーティングした微小粒子の当初の数と、非結合微小粒子の数との差を決定するステップと、
前記差と、前記検体(410)の濃度との相関を求めるステップと、
前記相関を求めるステップに基づいて、前記検体を定量するステップと、
を備える、請求項1に記載の方法。 - 少なくとも1つのコントロール分割チャネル(308)に、前記試料を注入するステップと、
前記少なくとも1つのテスト分割チャネル(306)と、前記少なくとも1つのコントロール分割チャネル(308)とから、洗浄により前記試料を除去するステップと、
前記少なくとも1つのテスト分割チャネル(306)と、前記少なくとも1つのコントロール分割チャネル(308)とに、前記反応液を注入するステップと、
前記少なくとも1つのテスト分割チャネル306のテスト検出部(306b)と、前記少なくとも1つのコントロール分割チャネル(308)のコントロール検出部(308b)とによって、残留反応液を回収するステップと、
前記テスト検出部(306b)と、前記コントロール検出部(308b)との体積の差を決定するステップと、
試薬でコーティングした微小粒子の当初の数と、試薬でコーティングした非結合微小粒子の数との差と、前記体積の差との相関を求めるステップと、
を備える、請求項1に記載の方法。 - 第1のチャネル(302)の注入口に、前記試料を注入するステップと、
前記第1のチャネル(302)から、前記少なくとも1つのテスト分割チャネル(306)と、前記少なくとも1つのコントロール分割チャネルとに、前記試料を分配するステップと、
前記検体(410)を、前記反応部において、供給される前記捕捉試薬(408)と結合させるステップと、
を備える、請求項3に記載の方法。 - 前記反応液を注入するステップが、
第1のチャネル(302)の注入口に、前記反応液を注入するステップと、
前記少なくとも1つのテスト分割チャネル(306)と、前記少なくとも1つのコントロール分割チャネル(308)とに、前記反応液を分配するステップと、
前記試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)を、前記検体(410)と結合させるステップと、
を備える、請求項3に記載の方法。 - 前記検体(410)は、抗原および抗体のいずれか1つである、請求項1に記載の方法。
- 前記試薬は、抗原および抗体のいずれか1つである、請求項1に記載の方法。
- 前記検体および前記試薬は、タンパク質、タンパク質断片、各種細胞、各種核酸、各種殺菌作用物、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記接触させるステップが、前記試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)を緩衝液で水和するステップを備え、前記試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)は、前記注入口の上流に収容されている、請求項1に記載の方法。
- 前記接触させるステップが、前記試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)を前記試料で水和するステップを備え、前記試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)は、テスト反応部(306b)、コントロール反応部(308b)、およびそれらの組み合わせに収容されている、請求項1に記載の方法。
- 試料中の検体を定量するための方法であって、
前記検体(410)と、検体でコーティングした微小粒子とを含む試料を、テスト反応部(306a)を備えた少なくとも1つのテスト分割チャネル(306)に注入するステップであって、前記検体(410)と、前記検体でコーティングした微小粒子とは、前記テスト反応部(306a)において、供給される捕捉試薬と競合的に結合するステップと、
遊離検体と、検体でコーティングした非結合微小粒子とを含む、残留反応液を回収するステップと、
検体でコーティングした微小粒子の当初の数と、検体でコーティングした非結合微小粒子の数との差を決定するステップと、
前記差と、前記検体の濃度との相関を求めるステップと、
前記相関を求めるステップに基づいて、前記検体を定量するステップと、
を備えている前記試料を注入するステップにおいて、方法。 - 検体の定量化のためのマイクロ流体デバイス(300)であって、
第1のチャネル(302)と、
マイクロチャネル分配器(304)であって、その第1の終端が前記第1のチャネル(302)に接続されているとともに、その第2の終端が複数の分割チャネルに接続されており、前記複数の分割チャネルのそれぞれに、試薬でコーティングした複数の微小粒子を含んだ反応液を分配するマイクロチャネル分配器(304)と、を備え、
前記複数の分割チャネルは、前記反応液の第1の量を回収するためのテスト分割チャネル(306)を備え、
前記テスト分割チャネル(306)は、前記試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)と結合し、前記検体(410)の存在下で前記第1の量を減少させるテスト反応部(306a)を有し、
前記第1の量の前記減少が、前記検体(410)の濃度の定量に用いられる、
マイクロ流体デバイス(300)。 - 前記テスト分割チャネル(306)が、前記反応液の減少量を回収するテスト検出部(306b)を備える、請求項12に記載のマイクロ流体デバイス(300)。
- 前記複数の分割チャネルは前記試薬の第2の量を回収するコントロール分割チャネル(308)を備え、前記コントロール分割チャネル(308)は少なくともコントロール検出部(308b)を備え、前記コントロール検出部(308b)は前記試薬の前記第2の量を回収し、前記第1の量は前記第2の量と実質的に等しく、前記減少量と前記検体濃度との相関が求められ、前記相関に基づいて前記検体を定量する、請求項12に記載のマイクロ流体デバイス(300)。
- 前記反応液が、前記検体と相補的な複数の捕捉試薬がコーティングされている、試薬でコーティングされた複数の微小粒子(412)を含み、前記微小粒子の大きさが、直径0.2μm〜20μmの範囲にあり、前記試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)は、ラテックス、各種ポリマー、各種金属、各種セラミック、各種有機化合物、各種生体分子、およびそれらの組み合わせから作製される、請求項12に記載のマイクロ流体デバイス(300)。
- 前記テスト検出部(306b)および前記コントロール検出部(308b)の長さが1mm〜300mmの範囲にあり、前記テスト検出部(306b)と、前記コントロール検出部(308b)とが、前記第2の量と前記減少量との差を決定するために付された目盛を備える、請求項12に記載のマイクロ流体デバイス(300)。
- 前記試薬でコーティングした複数の微小粒子(412)と、洗浄緩衝液と、反応緩衝液とを収容する収容部品(310)を備える、請求項12に記載のマイクロ流体デバイス(300)。
- 前記試薬をコーティングした複数の微小粒子(412)は、前記テスト反応部(306a)に乾燥状態で収容される、請求項12に記載のマイクロ流体デバイス(300)。
- 前記検体を含んだ試料を注入するための、前記第1のチャネルに接続された注入口と、
前記第1のチャネルに緩衝液を送液するポンプと、
前記ポンプを作動させるアクチュエーターと、
を備える、請求項7に記載のマイクロ流体デバイス(300)。
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