JP2020536230A - レドックス反応に基づいて微生物の濃度及び抗感染剤に対する微生物の感受性を決定する装置、システム、及び方法 - Google Patents

レドックス反応に基づいて微生物の濃度及び抗感染剤に対する微生物の感受性を決定する装置、システム、及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】サンプル中の微生物の濃度を決定するため及び1種以上の抗生物質又は他のタイプの抗感染剤に対するかかる微生物の感受性を決定するための、各種方法、デバイス、及びシステムが本明細書に開示される。【解決手段】より具体的には、レドックス反応に基づいて微生物を定量する方法と、特定の酸化還元電位(ORP)センサーを用いてかかる微生物を定量するシステム及びデバイスが開示される。さらに、1種以上の抗感染剤に対する微生物の感受性及び感受性の程度を決定する方法と、そのようなアッセイのためのマルチプレックスシステムが開示される。【選択図】図2C

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本願は、2017年10月3日出願の米国仮特許出願第62/567,648号(その全体が参照により本明細書に組み込まれる)に基づく利益を主張する。
技術分野
[0002] 本開示は、一般的には、微生物又は感染因子のin vitro検出に関し、より具体的には、微生物又は感染因子の濃度及び抗感染剤に対するかかる微生物又は感染因子の感受性を決定する装置、システム、及び方法に関する。
背景
[0003] 抗感染剤耐性の微生物又は感染因子により引き起こされる感染は、病院、養護ホーム、及び他のヘルスケア環境のヘルスケア専門家にとって重大な問題である。かかる微生物の迅速な検出は、その耐性プロファイルの広がりを予防するのにきわめて重要である。かかる感染に直面した場合、好ましい行動方針は、抗感染化合物、好ましくは感染を軽減するのに必要なもののみを賢明に臨床医が使用することである。しかしながら、現在、最も頻繁に行われているのは、治療の適正性を確保するために広域スペクトルの抗感染剤を患者に与えることである。このことは、複数の抗感染剤耐性を有する微生物をもたらす傾向がある。抗感染剤に対する微生物の感受性は、その存在を検出した後ですぐに同定されることが理想的であろう。
[0004] 微生物の抗感染剤耐性を検出するために使用される既存の方法及び機器は、微生物を単離するための、コスト及び多くの労力のかかる微生物培養技術を含むとともに、寒天ディスク拡散やブロスマイクロ希釈などの試験を含み、この試験では、抗感染剤が、液状サスペンジョン、ペーパーディスク、又は寒天培地上の乾燥グラジエントとして導入される。しかしながら、そうした方法では、熟練者による手作業での解釈が必要とあり、技術的なエラー又は臨床医によるエラーを起こしやすい。
[0005] かかるパネル又は培地の自動検査により臨床医によるエラーの可能性を減少させることが可能であるが、こうした検査を行うために使用される現在の機器は、多くの場合、複雑であるうえに、レポーター分子の追加又は透明酸化インジウムスズ(ITO)電極などのコストのかかる要素の使用を必要とする。そのほか、現在の機器は、多くの場合、研究サンプルの光学リードアウトに依拠し、嵩高い検出装置を必要とする。
[0006] 以上のような限定及び制限の結果として、患者サンプル中の抗感染剤耐性微生物を迅速且つ効果的に検出する改善された装置、システム、及び方法の必要性が存在する。
概要
[0007] 1種以上の抗感染剤に対するサンプル中の感染因子の感受性を検出する各種装置、システム、及び方法を本明細書に記載する。一実施形態では、感染因子の濃度を決定する方法は、感染因子を含むサンプルを希釈用溶液(dilutive solution)で希釈して希釈サンプル(diluted sample)を生成することを含みうる。本方法は、センサーのレドックス活性材料に希釈サンプルが流体連通するように希釈サンプルをセンサーに導入することをさらに含みうる。本方法はまた、サンプル中の感染因子の濃度を決定するためにセンサーに結合された少なくとも1つのパラメーターアナライザーを用いてある時間域にわたり希釈サンプルの酸化還元電位(ORP)をモニターすることを含みうる。ORPは、希釈サンプル中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。
[0008] 他の一実施形態では、感染因子の濃度を決定するシステムは、感染因子を含むサンプルに希釈用溶液を送達して希釈サンプルを生成するように構成された計量コンジットを含むものとして開示される。システムは、レドックス活性材料と、センサーに希釈サンプルを導入するように構成されたサンプル送達コンジットと、センサーに結合された少なくとも1つのパラメーターアナライザーと、を含みうる。パラメーターアナライザーは、センサーのレドックス活性材料に希釈サンプルが流体連通しているとき、ある時間域にわたり希釈サンプルのORPをモニターするように構成可能である。ORPは、サンプル中の感染因子の濃度を決定するために希釈サンプル中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。
[0009] 他の一実施形態では、抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定する方法は、感染因子を含むサンプルを希釈用溶液で希釈して希釈サンプルを生成することを含みうる。本方法はまた、希釈サンプルを第1のアリコートと第2のアリコートとに分離することを含みうる。第2のアリコートは、対照溶液として使用可能である。本方法はまた、第1のアリコートに抗感染剤を第1の濃度で混合して試験溶液を生成することと、第1のセンサーのレドックス活性材料に試験溶液が流体連通するように第1のセンサーに試験溶液を導入することと、を含みうる。本方法は、第2のセンサーのレドックス活性材料に対照溶液が流体連通するように第2のセンサーに対照溶液を導入することをさらに含みうる。本方法はまた、第1のセンサー、第2のセンサー、又はそれらの組合せに結合された1つ以上のパラメーターアナライザーを用いてある時間域にわたり試験溶液及び対照溶液のORPをモニターすることを含みうる。ORPは、試験溶液中又は対照溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。本方法は、試験溶液のORPと対照溶液のORPとを比較して抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定することをさらに含みうる。
[0010] さらに他の一実施形態では、1種以上の抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定するシステムは、感染因子を含むサンプルに希釈用溶液を送達して希釈サンプルを生成するように構成された計量コンジットを含みうる。計量コンジットは、希釈サンプルを第1のアリコートと第2のアリコートとに分離可能である。第2のアリコートは、対照溶液として使用可能である。システムはまた、レドックス活性材料を含む第1のセンサーとレドックス活性材料を含む第2のセンサーとを含みうる。
[0011] システムはまた、第1のセンサーに第1のアリコートを導入するように構成された第1のサンプル送達コンジットを含みうる。第1のサンプル送達コンジットは、第1の抗感染剤を第1の濃度で含みうる。第1のアリコートは、第1の試験溶液を形成するために第1の抗感染剤と混合可能である。システムはまた、第2のセンサーに対照溶液を導入するように構成された第2のサンプル送達コンジットを含みうる。
[0012] システムは、第1のセンサー及び第2のセンサーに結合された1つ以上のパラメーターアナライザーをさらに含みうる。1つ以上のパラメーターアナライザーは、第1のセンサーのレドックス活性材料に第1の試験溶液が流体連通しているとき、ある時間域にわたり第1の試験溶液のORPをモニター可能である。ORPは、第1の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。1つ以上のパラメーターアナライザーはまた、第2のセンサーのレドックス活性材料に対照溶液が流体連通しているとき、ある時間域にわたり対照溶液のORPをモニター可能である。ORPは、対照溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。システム内の1つ以上のパラメーターアナライザー又は他のデバイスは、第1の試験溶液のORPと対照溶液のORPとを比較して第1の抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定可能である。
図面の簡単な説明
[0013]生物学的サンプル中の1種以上の感染因子の濃度を決定する方法の一実施形態を例示する。 [0014]生物学的サンプル中の1種以上の感染因子の濃度を決定するシステムの実施形態を例示する。 [0014]生物学的サンプル中の1種以上の感染因子の濃度を決定するシステムの実施形態を例示する。 [0014]生物学的サンプル中の1種以上の感染因子の濃度を決定するシステムの実施形態を例示する。 [0015]生物学的サンプル中の1種以上の感染因子の濃度を決定する標準曲線の作成に使用した成長曲線例を例示する。 [0016]生物学的サンプル中の1種以上の感染因子の濃度を決定する当てはめ標準曲線を例示する。 [0017]サンプル中の細菌の濃度の決定に使用した細菌成長曲線例を例示する。 [0018]1種以上の抗感染剤に対する1種以上の感染因子の感受性を決定する方法の一実施形態を例示する。 [0019]1種以上の抗感染剤に対する1種以上の感染因子の感受性を決定するマルチプレックスシステムの一実施形態を例示する。 [0020]1種以上の抗感染剤に対して耐性のある感染因子の成長曲線を例示する。 [0021]1種以上の抗感染剤に対して感受性のある感染因子の成長曲線を例示する。 [0022]ある特定の抗感染剤の存在下における細菌の成長曲線を例示する。 [0023]本明細書に記載の方法及びシステムの一部として使用されるセンサーのある実施形態の模式図を例示する。 [0024]本明細書に記載の方法及びシステムの一部として使用されるセンサーの他の一実施形態の模式図を例示する。
詳細な説明
[0025] 本明細書に記載のデバイス、システム、及び方法の変形形態は、添付の図面と組み合わせて読めば詳細な説明から最良に理解される。通常の慣例に従って、図面の各種特徴は、原寸通りでないこともあることが強調される。それとは対照的に、各種特徴の寸法は、明確さを期して任意に拡大又は縮小されることもあり、すべての特徴がすべての図面に見られるとも記されているとも限らない。図面は、単に例示を目的として挙げられているにすぎず、示されたものに特許請求の範囲を規定又は限定することが意図されるものではない。
[0026] 図1は、サンプル104中の1種以上の感染因子102の濃度を決定する方法100のある実施形態を例示する。本方法100は、工程1Aでサンプル104の1つ以上のアリコートを1つ以上の反応ベッセル106に導入することを含みうる。反応ベッセル106は、1つ以上の試験チューブ、反応チューブ、高スループットのアッセイプレート若しくはウェルプレートのウェル、たとえば、96ウェルプレート、192ウェルプレート、若しくは384ウェルプレート、培養プレート若しくはディッシュ、又は生物学的サンプルを収容するのに好適な他の容器を意味しうる。1つ以上の流体送達コンジット108は、1つ以上の反応ベッセル106にサンプル104のアリコートを注入、送達、又は他の形で導入することが可能である。
[0027] 図1に示されていない他の実施形態では、反応ベッセル106にサンプル104を導入する前にサンプル104に刺激溶液を添加することが可能である。刺激溶液は、栄養溶液又は成長溶液でありうる。これらの及び他の実施形態では、工程1Aの前にサンプル104を濾過することも可能である。この濾過工程は、デブリ、無機物質、及び血液細胞又は上皮細胞をはじめとするより大きな細胞成分をサンプル104から濾別するために、フィルター、マイクロ流体フィルター、又はそれらの組合せのインスタンスを用いてサンプル104を濾過することを含みうる。
[0028] サンプル104は、生物学的サンプル、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、及び生物学的サンプル、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、又は直腸スワブ若しくはサンプルから得られる細菌培養物の少なくとも1つを含みうる。体液は、尿、血液、血清、血漿、唾液、痰、精液、母乳、関節液、脊髄液、創傷物質、粘液、流体随伴糞便、再懸濁直腸若しくは創傷スワブ、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した生体的培養物、たとえば、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した血液培養物(すなわち陽性血液培養物)、又はそれらの組合せを含みうる。
[0029] 本明細書に開示された方法又はシステムを用いて定量可能な感染因子102は、細菌及び真菌をはじめとするいずれかの代謝性単細胞又は多細胞生物でありうる。ある特定の実施形態では、感染因子102は、アシネトバクター属(Acinetobacter)、アセトバクター属(Acetobacter)、アクチノマイセス属(Actinomyces)、エロコッカス属(Aerococcus)、エロモナス属(Aeromonas)、アグロバクテリウム属(Agrobacterium)、アナプラズマ属(Anaplasma)、アゾリゾビウム属(Azorhizobium)、アゾトバクター属(Azotobacter)、バチルス属(Bacillus)、バクテロイデス属(Bacteriodes)、バルトネラ属(Bartonella)、ボルデテラ属(Bordetella)、ボレリア属(Borrelia)、ブルセラ属(Brucella)、バークホルデリア属(Burkholderia)、カリマトバクテリウム属(Calymmatobacterium)、カンピロバクター属(Campylobacter)、クラミジア属(Chlamydia)、クラミドフィラ属(Chlamydophila)、シトロバクター属(Citrobacter)、クロストリジウム属(Clostridium)、コリネバクテリウム属(Corynebacterium)、コクシエラ属(Coxiella)、エールリキア属(Ehrlichia)、エンテロバクター属(Enterobacter)、エンテロコッカス属(Enterococcus)、エシェリキア属(Escherichia)、フランシセラ属(Francisella)、フゾバクテリウム属(Fusobacterium)、ガードネレラ属(Gardnerella)、ヘモフィルス属(Haemophilus)、ヘリコバクター(Helicobacter)、クレブシエラ属(Klebsiella)、ラクトバチルス属(Lactobacillus)、レジオネラ属(Legionella)、リステリア属(Listeria)、メタノバクテリウム属(Methanobacterium)、マイクロバクテリウム属(Microbacterium)、マイクロコッカス属(Micrococcus)、モルガネラ属(Morganella)、モラクセラ属(Moraxella)、マイコバクテリウム属(Mycobacterium)、マイコプラズマ属(Mycoplasma)、ナイセリア属(Neisseria)、パンドレア属(Pandoraea)、パスツレラ属(Pasteurella)、ペプトストレプトコッカス属(Peptostreptococcus)、ポルフィロモナス属(Porphyromonas)、プレボテラ属(Prevotella)、プロテウス属(Proteus)、プロビデンシア属(Providencia)、シュードモナス属(Pseudomonas)、ラルストニア属(Ralstonia)、ラオウルテラ属(Raoultella)、リゾビウム(Rhizobium)、リケッチア属(Rickettsia)、ロシャリメア属(Rochalimaea)、ロチア属(Rothia)、サルモネラ属(Salmonella)、セラチア属(Serratia)、シュワネラ属(Shewanella)、シゲラ属(Shigella)、スピリルム属(Spirillum)、スタフィロコッカス属(Staphylococcus)、ステノトロフォモナス属(Strenotrophomonas)、ストレプトコッカス属(Streptococcus)、ストレプトマイセス属(Streptomyces)、トレポネーマ属(Treponema)、ビブリオ属(Vibrio)、ウォルバキア属(Wolbachia)、エルシニア属(Yersinia)、又はそれらの組合せから選択される細菌でありうる。他の実施形態では、感染因子102は、カンジダ属(Candida)又はクリプトコッカス属(Cryptococcus)又はカビから選択される1種以上の真菌でありうる。
[0030] 本明細書に開示された方法及びシステムを用いて定量可能な他の具体的な細菌は、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス(Staphylococcus lugdunensis)、コアグラーゼ陰性スタフィロコッカス属(Staphylococcus)の種(限定されるものではないが、スタフィロコッカス・エピデルミディス(Staphylococcus epidermidis)、スタフィロコッカス・ヘモリティカス(Staphylococcus haemolyticus)、スタフィロコッカス・ホミニス(Staphylococcus hominis)、スタフィロコッカス・キャピティス(Staphylococcus capitis)、未分化のものを含む)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)(限定されるものではないが、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)及び他のエンテロコッカス属(Enterococcus)の種、未分化のものを含み、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)を除く)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス属(Streptococcus)の種(限定されるものではないが、ストレプトコッカス・ミティス(Streptococcus mitis)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコッカス・ガロリティカス(Streptococcus gallolyticus)、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、未分化のものを含む)、シュードモナス・エルギノサ(Pseudomonas aeruginosa)、アシネトバクター・バウマンニイ(Acinetobacter baumannii)、クレブシエラ属(Klebsiella)の種(限定されるものではないが、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、クレブシエラ・オキシトカ(Klebsiella oxytoca)、未分化のものを含む)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、エンテロバクター(Enterobacter)属の種(限定されるものではないが、エンテロバクター・クロアケ(Enterobacter cloacae)、エンテロバクター・エロゲネス(Enterobacter aerogenes)、未分化のものを含む)、プロテウス属(Proteus)の種(限定されるものではないが、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、未分化のものを含む)、シトロバクター属(Citrobacter)の種(限定されるものではないが、シトロバクター・フロインディー(Citrobacter freundii)、シトロバクター・コセリ(Citrobacter koseri)、未分化のものを含む)、セラチア・マルセッセンス(Serratia marcescens)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、及びカンジダ・グラブラータ(Candida glabrata)を含みうる。
[0031] 定量可能な他のより具体的な細菌は、アシネトバクター・バウマンニイ(Acinetobacter baumannii)、アクチノバチルス属(Actinobacillus)の種、放線菌綱(Actinomycetes)、アクチノマイセス属(Actinomyces)の種(限定されるものではないが、アクチノマイセス・イスレリイ(Actinomyces israelii)及びアクチノマイセス・ネスルンディイ(Actinomyces naeslundii)を含む)、エロモナス属(Aeromonas)の種(限定されるものではないが、エロモナス・ハイドロフィラ(Aeromonas hydrophila)、エロモナス・ベロニイ・ビオバル・ソブリア(Aeromonas veronii biovar sobria)(エロモナス・ソブリア(Aeromonas sobria))、及びエロモナス・カビエ(Aeromonas caviae)を含む)、アナプラズマ・ファゴサイトフィルム(Anaplasma phagocytophilum)、アルカリゲネス・キシロソキシダンス(Alcaligenes xylosoxidans)、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus actinomycetemcomitans)、バチルス属(Bacillus)の種(限定されるものではないが、バチルス・アントラシス(Bacillus anthracis)、バチルス・セレウス(Bacillus cereus)、バチルス・サブチリス(Bacillus subtilis)、バチルス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)、及びバチルス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)を含む)、バクテロイデス属(Bacteroides)の種(限定されるものではないが、バクテロイデス・フラギリス(Bacteroides fragilis)を含む)、バルトネラ属(Bartonella)の種(限定されるものではないが、バルトネラ・バチリホルミス(Bartonella bacilliformis)及びバルトネラ・ヘンセレ(Bartonella henselae)を含む、ビフィドバクテリウム属(Bifidobacterium)の種、ボルデテラ属(Bordetella)の種(限定されるものではないが、ボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)、ボルデテラ・パラパータシス(Bordetella parapertussis)、及びボルデテラ・ブロンキセプチカ(Bordetella bronchiseptica)を含む)、ボレリア属(Borrelia)の種(限定されるものではないが、ボレリア・リカレンチス(Borrelia recurrentis)及びボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)を含む)、ブルセラ属(Brucella)の種(限定されるものではないが、ブルセラ・アボルタス(Brucella abortus)、ブルセラ・カニス(Bullucella canis)、ブルセラ・メリンテンシス(Brucella melintensis)、及びブルセラ・スイス(Brucella suis)を含む)、バークホルデリア属(Burkholderia)の種(限定されるものではないが、バークホルデリア・シュードマレイ(Burkholderia pseudomallei)及びバークホルデリア・セパシア(Burkholderia cepacia)を含む)、カンピロバクター属(Campylobacter)の種(限定されるものではないが、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、カンピロバクター・コリ(Campylobacter coli)、カンピロバクター・ラリ(Campylobacter lari)、及びカンピロバクター・フェタス(Campylobacter fetus)を含む)、カプノサイトファガ属(Capnocytophaga)の種、カルジオバクテリウム・ホミニスCardiobacterium hominis)、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)、クラミドフィラ・ニューモニエ(Chlamydophila pneumoniae)、クラミドフィラ・シッタシ(Chlamydophila psittaci)、シトロバクター属(Citrobacter)の種コクシエラ・バーネッティイ(Coxiella burnetii)、コリネバクテリウム属(Corynebacterium)の種(限定されるものではないが、コリネバクテリウム・ジフテリエ(Corynebacterium diphtheriae)、コリネバクテリウム・ジェイケウム(Corynebacterium jeikeum)、及びコリネバクテリウム属(Corynebacterium)を含む)、クロストリジウム属(Clostridium)の種(限定されるものではないが、クロストリジウム・パーフリンジェンス(Clostridium perfringens)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、クロストリジウム・ボツリナム(Clostridium botulinum)、及びクロストリジウム・テタニ(Clostridium tetani)を含む)、エイケネラ・コロデンス(Eikenella corrodens)、エンテロバクター(Enterobacter)属の種(限定されるものではないが、エンテロバクター・エロゲネス(Enterobacter aerogenes)、エンテロバクター・アグロメランス(Enterobacter agglomerans)、エンテロバクター・クロアケ(Enterobacter cloacae)、及びエシェリキア・コリ(Escherichia coli)、たとえば、日和見エシェリキア・コリ(Escherichia coli)を含み、限定されるものではないが、腸毒素原性E.コリ(E. coli)、腸管侵入性E.コリ(E. coli)、腸病原性E.コリ(E. coli)、腸管出血性E.コリ(E. coli)、腸管凝集性E.コリ(E. coli)、及び尿路病原性E.コリ(E. coli)を含む)エンテロコッカス属(Enterococcus)の種(限定されるものではないが、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)及びエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)を含む)エールリキア属(Ehrlichia)の種(限定されるものではないが、エールリキア・シャフェンシア(Ehrlichia chafeensia)及びエールリキア・カニス(Ehrlichia canis)を含む)、エリシペロスリクス・ルシオパシエ(Erysipelothrix rhusiopathiae)、ユーバクテリウム属(Eubacterium)の種、フランシセラ・ツラレンシス(Francisella tularensis)、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ガードネレラ・バギナリス、ゲメラ・モルビロルム(Gemella morbillorum)、ヘモフィルス属(Haemophilus)の種(限定されるものではないが、ヘモフィルス・インフルエンセ゛(Haemophilus influenzae)、ヘモフィルス・デュクレイ(Haemophilus ducreyi)、ヘモフィルス・エジプチウス(Haemophilus aegyptius)、ヘモフィルス・パラインフルエンゼ(Haemophilus parainfluenzae)、ヘモフィルス・ヘモリティカス(Haemophilus haemolyticus)、及びヘモフィルス・パラヘモリティカス(Haemophilus parahaemolyticus)を含む、ヘリコバクター属(Helicobacter)の種(限定されるものではないが、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)、ヘリコバクター・シネディ(Helicobacter cinaedi)、及びヘリコバクター・フェネリエ(Helicobacter fennelliae)を含む)、キンゲラ・キンギイ(Kingella kingii)、クレブシエラ属(Klebsiella)の種(限定されるものではないが、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、クレブシエラ・グラヌロマティス(Klebsiella granulomatis)、及びクレブシエラ・オキシトカ(Klebsiella oxytoca)を含む)、ラクトバチルス属(Lactobacillus)の種、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、レプトスピラ・インテロガンス(Leptospira interrogans)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、レプトスピラ・インテロガンス(Leptospira interrogans)、ペプトストレプトコッカス属(Peptostreptococcus)の種、モラクセラ・カタラーリス(Moraxella catarrhalis)、モルガネラ属(Morganella)の種、モビルンカス属(Mobiluncus)の種、マイクロコッカス属(Micrococcus)の種、マイコバクテリウム属(Mycobacterium)の種(限定されるものではないが、マイコバクテリウム・レプラエ(Mycobacterium leprae)、マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、マイコバクテリウム・イントラセルラレ(Mycobacterium intracellulare)、マイコバクテリウム・アビウム(Mycobacterium avium)、マイコバクテリウム・ボビス(Mycobacterium bovis)、及びマイコバクテリウム・マリナム(Mycobacterium marinum)を含む)、マイコプラズム属(Mycoplasm)の種(限定されるものではないが、マイコプラズマ・ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、マイコプラズマ・ホミニス(Mycoplasma hominis)、及びマイコプラズマ・ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)を含む)、ノカルディア属(Nocardia)の種(限定されるものではないが、ノカルディア・アステロイデス(Nocardia asteroides)、ノカルディア・シリアシゲオルジカ(Nocardia cyriacigeorgica)、及びノカルディア・ブラジリエンシス(Nocardia brasiliensis)を含む)、ナイセリア属(Neisseria)の種(限定されるものではないが、ナイセリア・ゴノロエエ(Neisseria gonorrhoeae)及びナイセリア・メニンギティディス(Neisseria meningitidis)を含む)、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)、プレシオモナス・シゲロイデス(Plesiomonas shigelloides)、プレボテラ属(Prevotella)の種、ポルフィロモナス属(Porphyromonas)の種、プレボテラ・メラニノゲニカ(Prevotella melaninogenica)、プロテウス属(Proteus)の種(限定されるものではないが、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)及びプロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)を含む)、プロビデンシア属(Providencia)の種(限定されるものではないが、プロビデンシア・アルカリファンシエンス(Providencia alcalifaciens)、プロビデンシア・レットゲリ(Providencia rettgeri)、及びプロビデンシア・スチュアーティイ(Providencia stuartii)を含む)、シュードモナス・エルギノサ(Pseudomonas aeruginosa)、プロピオニバクテリウム・アクネス(Propionibacterium acnes)、ロドコッカス・エクイ(Rhodococcus equi)、リケッチア属(Rickettsia)の種(限定されるものではないが、リケッチア・リケッチイ(Rickettsia rickettsii)、リケッチア・アカリ(Rickettsia akari)、及びリケッチア・ロワゼキイ(Rickettsia prowazekii)、オリエンティア・ツツガムシ(Orientia tsutsugamushi)(旧名:リケッチア・ツツガムシ(Rickettsia tsutsugamushi)、及びリケッチア・ティフィー(Rickettsia typhi)を含む)、ロドコッカス属(Rhodococcus)の種、セラチア・マルセッセンス(Serratia marcescens)、ステノトロフォモナス・マルトフィリア(Stenotrophomonas maltophilia)、サルモネラ属(Salmonella)の種(限定されるものではないが、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、サルモネラ・チフィ(Salmonella typhi)、サルモネラ・パラチフィー(Salmonella paratyphi)、サルモネラ・エンテリティディス(Salmonella enteritidis)、サルモネラ・コレラスイス(Salmonella choleraesuis)、及びサルモネラ・ティフィムリウム(Salmonella typhimurium)を含む)、セラチア属(Serratia)の種(限定されるものではないが、セラチア・マルセサンス(Serratia marcesans)及びセラチア・リクイファシエンス(Serratia liquifaciens)を含む)、シゲラ属(Shigella)の種(限定されるものではないが、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、シゲラ・フレクスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ボイディイ(Shigella boydii)、及びシゲラ・ソンネイ(Shigella sonnei)を含む)、スタフィロコッカス(Staphylococcus)属の種(限定されるものではないが、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・エピデルミディス(Staphylococcus epidermidis)、スタフィロコッカス・ヘモリティカス(Staphylococcus haemolyticus)、スタフィロコッカス・サプロフィティカス(Staphylococcus saprophyticus)を含む)、ストレプトコッカス属(Streptococcus)の種(限定されるものではないが、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)(たとえば、クロラムフェニコール耐性血清型4ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、スペクチノマイシン耐性血清型6Bストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトマイシン耐性血清型9Vストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、エリスロマイシン耐性血清型14ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、オプトキン耐性血清型14ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneum
oniae)、リファンピシン耐性血清型18Cストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、テトラサイクリン耐性血清型19Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ペニシリン耐性血清型19Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、及びトリメトプリム耐性血清型23Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、クロラムフェニコール耐性血清型4ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、スペクチノマイシン耐性血清型6Bストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトマイシン耐性血清型9Vストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、オプトキン耐性血清型14ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、リファンピシン耐性血清型18Cストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ペニシリン耐性血清型19Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、又はトリメトプリム耐性血清型23Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae))、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス・ミュータンス(Streptococcus mutans)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、A群連鎖球菌、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、B群連鎖球菌、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)、C群連鎖球菌、ストレプトコッカス・アンギノサス(Streptococcus anginosus)、ストレプトコッカス・エクイスミリス(Streptcoccus equismilis)、D群連鎖球菌、ストレプトコッカス・ボビス(Streptococcus bovis)、F群連鎖球菌、及びストレプトコッカス・アンギノサス(Streptococcus anginosus)G群連鎖球菌)を含む)、スピリルム・ミヌス(Spirillum minus)、ストレプトバチルス・モニリホルミ(Streptobacillus moniliformi)、トレポネーマ属(Treponema)の種(限定されるものではないが、トレポネーマ・カラテウム(Treponema carateum)、トレポネーマ・ペルテヌエ(Treponema petenue)、トレポネーマ・パリダム(Treponema Pallidum)、及びトレポネーマ・エンデミカム(Treponema endemicum)を含む、トロフェリマ・ウィッペリイ(Tropheryma whippelii)、ウレアプラズマ・ウレアリティカム(Ureaplasma urealyticum)、ベイロネラ属(Veillonella)種、ビブリオ属(Vibrio)の種(限定されるものではないが、ビブリオ・コレレ(Vibrio cholerae)、ビブリオ・パラヘモリティカス(Vibrio parahemolyticus)、ビブリオ・バルニフィカス(Vibrio vulnificus)、ビブリオ・パラヘモリティカス(Vibrio parahaemolyticus)、ビブリオ・バルニフィカス(Vibrio vulnificus)、ビブリオ・アルギノリティカス(Vibrio alginolyticus)、ビブリオ・ミミカス(Vibrio mimicus)、ビブリオ・ホリセ(Vibrio hollisae)、ビブリオ・フルビアリス(Vibrio fluvialis)、ビブリオ・メッチニコビイ(Vibrio metchnikovii)、ビブリオ・ダムセラ(Vibrio damsela)、及びビブリオ・ファーニシイ(Vibrio furnisii)を含む)、エルシニア属(Yersinia)の種(限定されるものではないが、エルシニア・エンテロコリティカ(Yersinia enterocolitica)、エルシニア・ペスティス(Yersinia pestis)、及びエルシニア・シュードツベルクローシス(Yersinia pseudotuberculosis)を含む)、並びにとりわけキサントモナス・マルトフィリア(Xanthomonas maltophilia)を含みうる。
[0032] さらに、定量可能な他の感染因子102は、限定されるものではないが、カンジダ(Candida)属の種(限定されるものではないが、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラータ(Candida glabrata)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダ・パラプシロシス(Candida parapsilosis)、及びカンジダ・クルセイ(Candida krusei)を含む)、アスペルギルス属(Aspergillus)の種(限定されるものではないが、アスペルギルス・フミガトウス(Aspergillus fumigatous)、アスペルギルス・フラバス(Aspergillus flavus)、アスペルギルス・クラバタス(Aspergillus clavatus)を含む)、クリプトコッコウス属(Cryptococcous)の種(限定されるものではないが、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、クリプトコッカス・ガッティイ(Cryptococcus gatti)、クリプトコッカス・ラウレンティイ(Cryptococcus laurentii)、及びクリプトコッカス・アルビダス(Cryptococcus albidus)を含む)、フザリウム属(Fusarium)の種(限定されるものではないが、フザリウム・オキシスポラム(Fusarium oxysporum)、フザリウム・ソラニ(Fusarium solani)、フザリウム・ベルチシリオイデス(Fusarium verticillioides)、及びフザリウム・プロリフェラタム(Fusarium proliferatum)を含む)、リゾプス・オリゼ(Rhizopus oryzae)、ペニシリウム・マルネフェイ(Penicillium marneffei)、コクシジオデス・イミティス(Coccidiodes immitis)、及びブラストマイセス・デルマティティディス(Blastomyces dermatitidis)をはじめとする真菌又はカビを含みうる。
[0033] 流体送達コンジット108は、チューブ、ポンプ、容器、或いはシステム内のデバイス、装置、又は容器に及びそれらの間に緩衝液、試薬、サンプル104若しくはその可溶化溶液を含む流体サンプル、他の溶液、又はそれらの組合せを送達するマイクロ流体チャネルを含みうる。たとえば、図1に示されるように、流体送達コンジット108は、シリンジポンプなどのポンプの一部を意味しうる。他の実施形態では、流体送達コンジット108は、ハイドロリックポンプ、ニューマチックポンプ、蠕動ポンプ、真空ポンプ若しくは正圧ポンプ、手動式若しくは機械式ポンプ、又はそれらの組合せの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。そのほかの実施形態では、流体送達コンジット108は、注入カートリッジ、ピペット、キャピラリー、又はそれらの組合せの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。流体送達コンジット108はまた、真空下でチャネル、チューブ、又は通路に又はそれらを介して流体を吸引するように構成された真空システムの一部でありうる。さらに、流体送達コンジット108は、マルチチャネル送達システム又はピペットの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。
[0034] 本方法100は、工程1Bで感染因子102を含むサンプル104を希釈用溶液110で希釈して希釈サンプル112を生成することを含みうる。一実施形態では、希釈用溶液110は、成長培地又は成長インデューサーを含みうる。この及び他の実施形態では、希釈用溶液110は、バクトトリプトン、酵母抽出物、牛肉抽出物、カチオン調整Mueller Hinton Broth(CAMHB)、Mueller Hinton成長培地(MHG)、デンプン、カゼインの酸加水分解物、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、血液又はライシス血液(ライシスウマ血液(LHB)を含む)、CAMHB−LHB、グルコース、又はそれらの組合せを含有する溶液でありうる。成長インデューサーは、炭素系インデューサー、窒素系インデューサー、ミネラル、微量元素、生物学的成長因子、又はそれらのいずれかの組合せを含みうる。たとえば、成長インデューサーは、限定されるものではないが、グルコース、アンモニア、マグネシウム、血液、又はそれらの組合せを含みうる。一実施形態例では、希釈用溶液110は、トリプトン、酵母抽出物、塩化ナトリウム、及びグルコースを含みうる。希釈用溶液110は、サンプル104中に存在するイオン又は物質の緩衝効果を打ち消すために使用可能である。
[0035] 一実施形態では、工程1Bでサンプル104を希釈用溶液110で希釈することは、サンプル104を約1:1〜約1:10の希釈比に希釈することを含みうる。他の一実施形態では、サンプル104を希釈用溶液110で希釈することは、サンプル104を約1:10〜約1:100の希釈比に希釈することを含みうる。さらに他の一実施形態では、サンプル104を希釈用溶液110で希釈することは、サンプル104を約1:100〜約1:1000の希釈比に希釈することを含みうる。さらなる実施形態では、サンプル104を希釈用溶液110で希釈するは、サンプル104を約1:1000〜約1:10000の希釈比に希釈することを含みうる。図1には1つの反応ベッセル106又は希釈されるサンプル104の1つのアリコートが例示されているが、1つ以上の希釈サンプル112が内部対照として作用できるように、サンプル104の複数のアリコートを異なる希釈比に希釈可能であることが本開示により企図される。
[0036] 図2A、2B、及び2Cとの関連で以下のセクションで考察されるように、代替実施形態では、本方法100は、感染因子102を含むサンプル104を希釈用溶液110として機能する脱イオン水、生理食塩水溶液、又はそれらの組合せで希釈することを含みうる。こうした実施形態では、希釈サンプル112は、希釈サンプル112が成長培地又は成長インデューサーと混合されるように、成長培地又は成長インデューサーを含むサンプル送達コンジットを介して1つ以上のセンサーに導入可能である。こうした実施形態に関するより詳細な内容は、以下のセクションで考察する。
[0037] 本方法100はまた、工程1Cである時間域にわたり希釈サンプル112を昇温でインキュベートすることを含みうる。希釈サンプル112は、同一の反応ベッセル106内でインキュベートするか又は異なる反応ベッセル106若しくは容器に移すことが可能である。たとえば、希釈サンプル112は、約30℃〜約40℃(たとえば35℃±2℃)の温度に加熱してインキュベーション時間114にわたりインキュベートすることが可能である。インキュベーション時間114は、15分間〜1時間超の範囲内でありうる。他の実施形態では、インキュベーション時間114は、15分間未満又は48時間まででありうる。
[0038] 本方法100は、工程1Dで希釈サンプル112がセンサー116のレドックス活性材料908に流体連通するように、希釈サンプル112をセンサー116に導入するか又はセンサー116を希釈サンプル112に暴露することをさらに含みうる(図9A及び9Bを参照されたい)。1つ以上の実施形態では、センサー116は、測定溶液の溶液特性(たとえばORP)の変化に応答するように構成された酸化還元電位(ORP)センサーでありうる。図1に示される実施形態例では、センサー116を希釈サンプル112に暴露することは、センサー116のハンドヘルド又はプローブインスタンスの少なくとも一部を希釈サンプル112に直接浸漬することを含みうる。この実施形態では、センサー116のハンドヘルド又はプローブインスタンスは、電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンパラメーターアナライザー118に結合されたハンドヘルドOPRセンサーでありうる。図2に示される他の実施形態例では、センサー116に希釈サンプル112を導入することは、基材上に作製されたセンサー116を含むウェル又は容器に希釈サンプル112を注入、送達、又は他の形で導入することを含みうる。センサー116については、以下のセクションでより詳細に考察する。
[0039] 本方法100は、工程1Eでセンサー116に結合された少なくとも1つのパラメーターアナライザー118を用いて希釈サンプル112のORPをモニターすることをさらに含みうる。希釈サンプル112のORPは、元のサンプル104中の感染因子102の濃度を決定するために、希釈サンプル112にいずれの添加レポーター分子も外因性レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。
[0040] 希釈サンプル112は溶液特性を有しうる。希釈サンプル112の溶液特性は、希釈サンプル112中の感染因子102のエネルギー使用、酸素の取込み及び放出、成長、又は代謝に起因する電気活性レドックス種の量の変化に伴って変化可能である。たとえば、希釈サンプル112中の電気活性レドックス種の量は、感染因子102により行われる細胞活動(たとえば、微生物の好気性又は嫌気性呼吸)の結果として変化可能である。より具体的な例として、希釈サンプル112中の以下の表1の電子ドナーの量(たとえば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)やフラビンアデニンジヌクレオチド(FADH)などのエネルギー担体の量)は、反応ベッセル106内の希釈サンプル112中の感染因子102の成長に起因して変化可能である。また、より具体的な他の例として、好気性呼吸に起因する希釈サンプル112中の枯渇酸素の量は、反応ベッセル106内の希釈サンプル112中の感染因子102の成長に起因して変化可能である。
[0041] 図1に例示されるように、パラメーターアナライザー118は、希釈サンプル112の溶液特性を表すセンサー116の電気特性のリードアウトを表示するように構成されたディスプレイ122又はディスプレイコンポーネントを有するデバイスに接続可能又は通信可能に結合(communicatively coupled)可能である。かかるデバイスは、リーダー120として参照可能である。ある特定の実施形態では、リーダー120は、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットデバイス、又はコンピューティングデバイス、たとえば、ラップトップ若しくはデスクトップコンピューターでありうるとともに、ディスプレイ122は、モバイルデバイスディスプレイ、ハンドヘルドデバイスディスプレイ、タブレットディスプレイ、又はラップトップ若しくはデスクトップモニターでありうる。これらの及び他の実施形態では、パラメーターアナライザー118は、ディスプレイ122を有するリーダー120又は他のコンピューティングデバイスと信号又は結果を無線通信することが可能である。他の実施形態では、パラメーターアナライザー118及びリーダー120は、1つのデバイスにインテグレート可能である。
[0042] 本方法100は、工程1Fで少なくとも1つのパラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せを用いてある時間域にわたり希釈サンプル112のORPをモニターすることをさらに含みうる。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せはまた、工程1Fにおいて、この時間域内でサンプル104中の感染因子102の濃度を決定可能である。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが感染因子102の濃度を決定可能な時間域は、定量ウィンドウ124として参照可能である。一実施形態では、定量ウィンドウ124は60分間〜120分間でありうる。他の実施形態では、定量ウィンドウ124は5分間〜60分間でありうる。そのほかの実施形態では、定量ウィンドウ124は120分間超でありうる。
[0043] パラメーターアナライザー、リーダー120、又はそれらの組合せは、測定されたORP信号(たとえば、測定された出力電圧)と、さまざまな濃度で調製された感染因子の培養物のORPをモニターすることにより作成された標準曲線126と、を用いて、サンプル104中の感染因子102の濃度を決定可能である。いくつかの実施形態では、標準曲線126は工程1Aの前に作成可能である。他の実施形態では、標準曲線126は工程1Fの前のいずれかの時点で作成可能である。
[0044] 一実施形態例では、標準曲線126は、35℃の成長培地で成長させたさまざまな濃度の細菌(たとえば、約1×10CFU/mL〜約1×10CFU/mL)を用いて作成可能である。かかる細菌濃度を含む成長培地のORPは、ORPセンサーを用いてそれらのORPの変化として経時的にモニター可能である。閾値電圧は、(たとえば、約−100mV〜100mVに、)設定可能であり、且つ標準曲線は、モニターされたかかる各細菌濃度のORPが閾値電圧に達するまでに要した時間(検出までの時間(TTD)としても知られる)に対して各種細菌濃度をプロットすることにより作成可能である。標準曲線の作成については、以下のセクションでより詳細に考察される。
[0045] 作成された標準曲線126を用いて、本方法100は、標準曲線126から得られた値に対して経時的に測定又はモニターされた希釈サンプル112のORPを比較することを含みうる。たとえば、図1に示されるように、研究下のサンプル104中の感染因子102の成長曲線128は、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せにより経時的に測定された希釈サンプル112のORPの変化を用いて作成可能である。標準曲線126の作成に使用した閾値電圧130と同一の閾値電圧130を成長曲線128に適用可能である。検出までの時間132又はモニターされた希釈サンプル112のORPが閾値電圧130に達するまでに要した時間は、成長曲線128から確認可能である。次いで、リーダー120、パラメーターアナライザー118、又は他のデバイスは、検出までの時間132と標準曲線126から得られた値とを用いることにより研究下のサンプル104中の感染因子の濃度を決定可能である。たとえば、濃度は、検出までの時間132と標準曲線126から得られた式とを用いて計算可能である。
[0046] いくつかの実施形態では、上述した本方法100の工程の1つ以上は、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はパラメーターアナライザー118若しくはリーダー120に通信可能に結合若しくは電気的に結合された他のデバイスの非一過性機械可読媒体(たとえば、メモリー又は記憶ユニット)に機械実行可能命令又は論理コマンドとして記憶可能である。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はパラメーターアナライザー118若しくはリーダー120に結合された他のデバイスのいずれかは、上述した命令又は論理コマンドを実行するように構成された1つ以上のプロセッサー又はコントローラーを含みうる。
[0047] 図1に示される工程は、所望の結果を達成するために示された特定の順序を必要としない。さらに、ある特定の工程又はプロセスは、所望の結果を達成するために省略しうるか又は並行して行いうる。そのほか、本明細書に開示されたシステム又はデバイスはいずれも、図1の工程に示されたデバイス又はシステムの代わり使用可能である。
[0048] 図2A、2B、及び2Cは、サンプル104中の1種以上の感染因子102の濃度を決定するシステム200の実施形態を例示する(図1参照)。図2A、2B、又は2Cとの関連で記載のシステム200はいずれも、以上のセクションに記載の方法100の1つ以上の工程を行うために使用可能であることが、本開示により企図される(またそのことを当業者は理解すべきである)。図2Aは、システム200が、基材202の表面上に作製又は位置決めされた1つ以上のセンサー116と、1つ以上のセンサー116に電気的に結合又は通信可能に結合された1つ以上のパラメーターアナライザー118と、1つ以上のパラメーターアナライザー118に電気的に結合又は通信可能に結合された1つ以上のリーダー120と、を含みうることを例示する。いくつかの実施形態では、リーダー120及びパラメーターアナライザー118は、1つのデバイスにインテグレート可能である。
[0049] いくつかの実施形態では、基材202及びセンサー116は、カートリッジ、試験ストリップ、集積回路、マイクロ電気機械システム(MEMS)デバイス、マイクロ流体チップ、又はそれらの組合せの一部でありうる。これらの及び他の実施形態では、基材202は、ラボオンチップ(LOC)デバイスの一部でありうる。すべてのかかる実施形態では、センサー116は、かかる回路、チップ、又はデバイスのコンポーネント、たとえば、限定されるものではないが、1つ以上のトランジスター、ゲート、又は他の電気部品を含みうる。センサー116は、マイクロ又はナノスケールのORPセンサーでありうる。センサー116の各々は、活性電極及び参照電極を含みうる(図9A及び9Bを参照されたい)。センサー116の各々はまた、レドックス活性材料908(図9A及び9Bを参照されたい)又は層、たとえば、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含みうる。センサー116については、以下のセクションでより詳細に考察する。
[0050] 一実施形態では、感染因子102を含むサンプル104は、希釈用溶液110に相当する成長培地又は成長インデューサーを用いて希釈可能である。成長培地又は成長インデューサーは、方法100の工程1Bに関して記載のものと同一の成長培地又は成長インデューサーでありうる。この実施形態では、希釈サンプル112は、センサー116のレドックス活性材料908(図9A及び9Bを参照されたい)に希釈サンプル112が流体連通するように、1つ以上のセンサー116に注入、ピペッティング、送達、又は他の形で導入することが可能である。
[0051] システム200はまた、ある時間域(たとえばインキュベーション時間114)にわたり約30℃〜約40℃(たとえば35℃±2℃)の温度に希釈サンプル112を加熱することにより、センサー116に流体連通した希釈サンプル112をインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントを含みうる。
[0052] 他の一実施形態では、感染因子102を含むサンプル104は、希釈サンプル112を生成するために、希釈用溶液110に相当する脱イオン水、生理食塩水溶液、又はそれらの組合せを用いて希釈可能である。この実施形態では、基材202上の1つ以上のセンサー116は、凍結乾燥又は乾燥した形態の成長培地又は成長インデューサーによりカバー又は被覆することが可能である。たとえば、1つ以上のセンサー116は、1つ以上のセンサー116をカバー又は被覆する凍結乾燥又は乾燥した成長培地又は成長インデューサーの層を含みうる。他の一実施形態では、凍結乾燥又は乾燥した成長インデューサーは、1つ以上のセンサー116の近くの表面をカバー又は被覆することが可能である。さらに他の一実施形態では、1つ以上のセンサー116は、基材202上に規定されたウェル又は容器内に配設可能であり、且つウェル又は容器は、水性形態の成長培地又は成長インデューサーを含みうる。すべてのかかる実施形態では、希釈サンプル112は、成長培地又は成長インデューサーと混合可能である。
[0053] 次いで、インキュベートコンポーネントは、ある時間域(たとえばインキュベーション時間114)にわたり約30℃〜約40℃(たとえば35℃±2℃)の温度に混合物を加熱することにより、成長培地又は成長インデューサーと混合された希釈サンプル112をインキュベートすることが可能である。
[0054] 図2Bは、サンプル104中の1種以上の感染因子102の濃度を決定するシステム200の他の一実施形態を例示する。システム200は、基材202上に規定されたサンプル受取り表面204と、サンプル受取り表面204に流体連通した1つ以上の計量コンジット206と、基材202上に作製又は他の形で配設されたセンサー116と、サンプル受取り表面204とセンサー116との間を流体接続する又はその間に延在する1つ以上のサンプル送達コンジット208と、センサー116に電気的に結合又は通信可能に結合されたパラメーターアナライザー118と、パラメーターアナライザー118に電気的に結合又は通信可能に結合されたリーダー120と、を含みうる。いくつかの実施形態では、リーダー120及びパラメーターアナライザー118は、1つのデバイスにインテグレート可能である。
[0055] 1つ以上の実施形態では、サンプル受取り表面204は、サンプル104を受け取るフラット表面でありうる。他の実施形態では、サンプル受取り表面204は、ウェル、ディボット、ディッシュ、又は容器の凹表面又はテーパー表面でありうる。たとえば、サンプル104は、サンプル受取り表面204に注入、ポンプ移送、ピペッティング、スポッティング、又は他の形で導入することが可能である。
[0056] 1つ以上の計量コンジット206は、サンプル受取り表面204上のサンプル104に希釈用溶液110を送達するチャネル、通路、キャピラリー、チューブ、それらの一部、又はそれらの組合せでありうる。たとえば、1つ以上の計量コンジット206は、基材202上に規定されたチャネル、通路、キャピラリー、又はチューブを意味しうる。また、たとえば、1つ以上の計量コンジット206は、ハイドロリックポンプ、ニューマチックポンプ、蠕動ポンプ、真空若しくは正圧ポンプ、手動式若しくは機械式ポンプ、シリンジポンプ、又はそれらの組合せの一部として機能するチャネル、通路、キャピラリー、又はチューブを意味しうる。たとえば、1つ以上の計量コンジット206は、マイクロ流体チャネル若しくはチューブ又は真空システムの一部として機能するチャネルでありうる。
[0057] いくつかの実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、約1:1〜約1:10の希釈比にサンプル104を希釈用溶液110で希釈するように構成可能である。他の実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、約1:10〜約1:100の希釈比にサンプル104を希釈用溶液110で希釈するように構成可能である。そのほかの実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、約1:100〜約1:1000の希釈比にサンプル104を希釈用溶液110で希釈するように構成可能である。さらにそのほかの実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、約1:1000〜約1:10000の希釈比にサンプル104を希釈用溶液110で希釈するように構成可能である。
[0058] 1つ以上のサンプル送達コンジット208は、センサー116に希釈サンプル112を送達するチャネル、通路、キャピラリー、チューブ、それらの一部、又はそれらの組合せでありうる。たとえば、1つ以上のサンプル送達コンジット208は、サンプル受取り表面204上の希釈サンプル112又は流体がセンサー116の少なくとも一部に流体連通するように、サンプル受取り表面204をセンサー116に流体接続することが可能である。
[0059] 図2Bの実施形態例に示されるように、1つ以上のサンプル送達コンジット208は、成長培地210又は成長インデューサーを含みうる。成長培地210又は成長インデューサーは、図2A及び図1との関連で考察したものと同一の成長培地又は成長インデューサーでありうる。
[0060] 1つ以上の実施形態では、サンプル送達コンジット208は、凍結乾燥又は乾燥した形態の成長培地210又は成長インデューサーによりカバー又は被覆することが可能である。他の実施形態では、サンプル送達コンジット208は、水性形態の成長培地210又は成長インデューサーを含有可能である。これらの及び他の実施形態では、1つ以上の計量コンジット206により送達される希釈用溶液110は、生理食塩水溶液、脱イオン水、又はそれらの組合せでありうる。希釈用溶液110は、サンプル104を希釈して、希釈サンプル112がセンサー116への途中で成長培地210と混合されるように、サンプル送達コンジット208を介してサンプル104をセンサー116に送達することが可能である。図に示されていない他の実施形態では、センサー116の少なくとも1つの層又はセンサー116の近くの表面は、凍結乾燥又は乾燥した形態の成長培地210により被覆又はカバーすることが可能であり、且つ希釈サンプル112は、センサー116の一部又は成長培地210によりカバーされた領域の一部に希釈サンプル112が流体連通しているとき、成長培地210と混合可能である。
[0061] すべてのかかる実施形態では、希釈サンプル112は、成長培地210又は成長インデューサーと混合可能である。
[0062] 次いで、インキュベートコンポーネントは、ある時間域(たとえばインキュベーション時間114)にわたり約30℃〜約40℃(たとえば35℃±2℃)の温度に混合物を加熱することにより、成長培地210又は成長インデューサーと混合された希釈サンプル112をインキュベートすることが可能である。
[0063] いくつかの実施形態では、基材202及びセンサー116は、カートリッジ、試験ストリップ、集積回路、マイクロ電気機械システム(MEMS)デバイス、マイクロ流体チップ、又はそれらの組合せの一部でありうる。これらの及び他の実施形態では、基材202は、ラボオンチップ(LOC)デバイスの一部でありうる。すべてのかかる実施形態では、センサー116は、かかる回路、チップ、又はデバイスのコンポーネント、たとえば、限定されるものではないが、1つ以上のトランジスター、ゲート、又は他の電気部品を含みうる。センサー116は、マイクロ又はナノスケールのORPセンサーでありうる。センサー116は、活性電極及び参照電極を含みうる。センサー116はまた、レドックス活性材料908(図9A及び9Bを参照されたい)又は層、たとえば、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含みうる。センサー116については、以下のセクションでより詳細に考察する。
[0064] 図2Cは、図2Bに示されるシステム200のマルチプレックス型を例示する。たとえば、図2Cのシステム200は、複数のセンサー116と、複数の計量コンジット206と、複数のサンプル送達コンジット208と、を有しうる。一実施形態では、異なるタイプの感染因子を含む異なるサンプルは、1つの基材202上の各種サンプル受取り表面204に送達、注入、又は他の形で導入することが可能である。
[0065] 基材202は、高分子材料、金属、セラミック、半導体層、酸化物層、絶縁体、又はそれらの組合せで構成可能である。基材202は、試験ストリップ、カートリッジ、チップ若しくはラボオンチップ、マイクロ流体デバイス、マルチウェル容器、又はそれらの組合せの一部でありうる。センサー116は、基材202の表面上に作製又は位置決め可能である。いくつかの実施形態では、1つ以上のパラメーターアナライザー118もまた、基材202上に作製又は位置決め可能である。他の実施形態では、1つ以上のパラメーターアナライザー118は、センサー116に電気的に結合された電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンデバイスでありうる。
[0066] この実施形態では、図2Cに示されるシステム200は、複数のサンプル中の感染因子102の濃度を並行して決定するために使用可能である。他の実施形態では、同一のサンプル104のアリコートは、1つの基材202上の各種サンプル受取り表面204に導入可能であり、且つ異なる量の希釈用溶液110は、計量コンジット206を介して各種サンプル受取り表面204に送達可能である。この実施形態では、図2Cのマルチプレックスシステム200は、ある特定の希釈剤を内部対照として使用するために及びある特定のサンプルの定量に必要とされる希釈剤の最小量を決定するために、同一のサンプル104のアリコートを異なる希釈比に希釈するように使用可能である。
[0067] 図2A、2B、及び2Cに示される実施形態例では、1つ以上のパラメーターアナライザー118は、基材202上に配設又は作製することが可能であるか、又はパラメーターアナライザー118はまた、1つ以上のセンサー116に結合されたスタンドアロンデバイスでありうる。パラメーターアナライザー118は、ディスプレイ122又はディスプレイコンポーネントを有する1つ以上のリーダー120に電気的に結合又は通信可能に結合することが可能である。ディスプレイ122又はディスプレイコンポーネントは、希釈サンプル112の溶液特性を表す1つ以上のセンサー116の電気特性のリードアウトを表示するように構成可能である。ある特定の実施形態では、リーダー120は、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットデバイス、又はコンピューティングデバイス、たとえば、ラップトップ若しくはデスクトップコンピューターでありうるとともに、ディスプレイ122は、モバイルデバイスディスプレイ、ハンドヘルドデバイスディスプレイ、タブレットディスプレイ、又はラップトップ若しくはデスクトップモニターでありうる。いくつかの実施形態では、パラメーターアナライザー118は、ディスプレイ122を有するリーダー120又は他のコンピューティングデバイスと信号又は結果を無線通信することが可能である。
[0068] 方法100の工程1Fに類似して、図2A、2B、及び2Cのシステム200は、希釈サンプル112のORPをモニターして、ある時間域(たとえば、方法100の定量ウィンドウ124)内でサンプル104中の感染因子102の濃度を決定可能である。この時間域は60分間〜120分間でありうる。他の実施形態では、この時間域は5分間〜60分間でありうる。そのほかの実施形態では、この時間域は120分間超でありうる。
[0069] パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はパラメーターアナライザー118若しくはリーダー120と通信する他のデバイスは、測定されたORP信号(たとえば、測定された出力電圧)と標準曲線(たとえば、図1の方法100との関連で記載の標準曲線126)とを用いてサンプル104中の感染因子102の濃度を決定可能である。一実施形態例では、標準曲線は、35℃の成長培地で成長させたさまざまな濃度の細菌(たとえば、約1×10CFU/mL〜約1×10CFU/mL)を用いて作成可能である。かかる細菌濃度を含む成長培地のORPは、1つ以上のORPセンサーを用いてそれらのORPの変化として経時的にモニター可能である。閾値電圧は、(たとえば、約−100mV〜100mV)に設定可能であり、且つ標準曲線は、モニターされたかかる各細菌濃度のORPが閾値電圧に達するまでに要した時間(検出までの時間(TTD)としても知られる)に対して各種細菌濃度をプロットすることにより作成可能である。標準曲線の作成については、以下のセクションでより詳細に考察される。
[0070] リーダー120、パラメーターアナライザー118、又はリーダー120若しくはパラメーターアナライザー118と通信する他のデバイスは、標準曲線から得られた値に対して測定又はモニターされた希釈サンプル112のORPを経時的に比較可能である。次いで、リーダー120、パラメーターアナライザー、又はリーダー120若しくはパラメーターアナライザー118と通信する他のデバイスは、検出までの時間と標準曲線から得られた値とを用いることにより研究下のサンプル104中の感染因子102の濃度を決定可能である。たとえば、濃度は、検出までの時間と標準曲線から得られた式とを用いて計算可能である。
[0071] いくつかの実施形態では、上述した工程の1つ以上は、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はパラメーターアナライザー118若しくはリーダー120に通信可能に結合若しくは電気的に結合された他のデバイスの非一過性機械可読媒体(たとえば、メモリー又は記憶ユニット)に機械実行可能命令又は論理コマンドとして記憶可能である。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はパラメーターアナライザー118若しくはリーダー120に結合された他のデバイスのいずれかは、上述した命令又は論理コマンドを実行するように構成された1つ以上のプロセッサー又はコントローラーを含みうる。そのほか、図2A、2B、及び2Cの実施形態例に示されるデバイス又はシステムはいずれも、本明細書に開示される方法、たとえば、限定されるものではないが方法100及び500の工程又は操作を実施するために使用可能である。
[0072] 図3Aは、さまざまな濃度(たとえば、約1×10CFU/mL〜約1×10CFU/mL)のあるタイプの細菌を含む成長培地のORPの変化をモニターすることにより得られた細菌成長曲線を例示する。たとえば、図3Aは、35℃のMueller Hinton成長培地(MHG)で成長させたさまざまな濃度のシュードモナス・エルギノサ(Pseudomonas aeruginosa)(PAe)細菌の成長曲線を例示する。各種PAe濃度に暴露された成長培地のORPは、ORPセンサー(たとえば、図1、2A、2B、及び2Cのセンサー116のいずれか)を用いてモニターされた。閾値電圧130は、−100mVに設定し、モニターされたORPが閾値電圧130に達するまでに要した時間(すなわち、TTD132)は、標準曲線126の作成に使用した。
[0073] 図3Bは、以上に記載の実験のある特定の実験データを用いて作成された標準曲線126を例示する。図3Bに示されるように、閾値ORPレベルは100mVに設定した。各種TTD132は、各種サンプル中に存在する感染因子102の既知濃度の対数の関数としてプロットした。次いで、標準曲線126は、対数回帰や最小二乗などの曲線当てはめ技術を用いて作成可能である。他の実施形態では、多項式及び対数の曲線当てはめ技術もまた、使用可能である。
[0074] 図3Bに示されるように、対数標準曲線126は、各種濃度の感染因子102に暴露された成長培地のORPをモニターすることから得られた値を用いて作成可能である。次いで、この対数標準曲線126に対する式を誘導すれば、かかる溶液がORP閾値電圧130に達するまでに要した時間のみを用いて、サンプル中の感染因子102の未知濃度を補間することが可能になる。
[0075] 図4は、陽性血液培養物からのPAeの定量に使用した細菌成長曲線を例示する。陽性血液培養物は、10CFU/mLのPAeを25mLのヒト血液に添加することにより調製した。次いで、PAeを含む得られた血液を30mLの血液培養培地(たとえば、30mLのBD BACTEC(商標)Plus Aerobic Medium)に添加した。次いで、PAeと血液培養培地とを含有するヒト血液の組合せ混合物を陽性になるまで成長させた。次いで、陽性血液培養物の3つのアリコートをそれぞれ1:10、1:100、及び1:1000の希釈比に成長培地で希釈した。次いで、レドックス活性材料を含むORPセンサーにかかる希釈サンプルを導入した。図4は、3つの希釈サンプルのORP信号の変化を経時的に例示する(通常、細菌成長曲線という)。図4に示されるように、−100mVの閾値電圧を設定して各曲線の検出までの時間を測定し、図3BのPAe標準曲線と比較した。次いで、標準曲線を用いて且つ希釈剤の量を考慮に入れて、PAeの濃度(CFU/mL単位)を決定可能である。陽性血液培養物を成長培地でさまざまな希釈比に希釈することは、ある特定のサンプルの定量に必要とされる希釈剤の最小量を決定したり、すべてのかかる濃度決定値の最終的整合性を確保したりするのに役立ちうる。
[0076] 図5は、1種以上の抗感染剤502に対するサンプル104中の1種以上の感染因子102の感受性を決定する方法500のある実施形態を例示する。本方法500は、工程5Aでサンプル104の1つ以上のアリコートを1つ以上の反応ベッセル106に導入することを含みうる。反応ベッセル106は、1つ以上の試験チューブ、反応チューブ、高スループットのアッセイプレート若しくはウェルプレートのウェル、たとえば、96ウェルプレート、192ウェルプレート、若しくは384ウェルプレート、培養プレート若しくはディッシュ、又は生物学的サンプルを収容するのに好適な他の容器を意味しうる。1つ以上の流体送達コンジット108は、1つ以上の反応ベッセル106にサンプル104のアリコートを導入、送達、又は他の形で導入することが可能である。
[0077] 図5に示されていない他の実施形態では、反応ベッセル106にサンプル104を導入する前にサンプル104に刺激溶液を添加することが可能である。刺激溶液は、栄養溶液又は成長溶液でありうる。これらの及び他の実施形態では、工程5Aの前にサンプル104を濾過することも可能である。この濾過工程は、デブリ、無機物質、及び血液細胞又は上皮細胞をはじめとするより大きな細胞成分をサンプル104から濾別するために、フィルター、マイクロ流体フィルター、又はそれらの組合せのインスタンスを用いてサンプル104を濾過することを含みうる。
[0078] サンプル104は、生物学的サンプル、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、及び生物学的サンプル、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、又は直腸スワブ若しくはサンプルから得られる細菌培養物の少なくとも1つを含みうる。体液は、尿、血液、血清、血漿、唾液、痰、精液、母乳、関節液、脊髄液、創傷物質、粘液、流体随伴糞便、再懸濁直腸若しくは創傷スワブ、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した生体的培養物、たとえば、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した血液培養物(すなわち陽性血液培養物)、又はそれらの組合せを含みうる。
[0079] 本明細書に開示された方法又はシステムを用いて抗感染剤感受性をアッセイ可能な感染因子102は、細菌及び真菌をはじめとするいずれかの代謝性単細胞又は多細胞生物でありうる。ある特定の実施形態では、感染因子102は、アシネトバクター属(Acinetobacter)、アセトバクター属(Acetobacter)、アクチノマイセス属(Actinomyces)、エロコッカス属(Aerococcus)、エロモナス属(Aeromonas)、アグロバクテリウム属(Agrobacterium)、アナプラズマ属(Anaplasma)、アゾリゾビウム属(Azorhizobium)、アゾトバクター属(Azotobacter)、バチルス属(Bacillus)、バクテロイデス属(Bacteriodes)、バルトネラ属(Bartonella)、ボルデテラ属(Bordetella)、ボレリア属(Borrelia)、ブルセラ属(Brucella)、バークホルデリア属(Burkholderia)、カリマトバクテリウム属(Calymmatobacterium)、カンピロバクター属(Campylobacter)、クラミジア属(Chlamydia)、クラミドフィラ属(Chlamydophila)、シトロバクター属(Citrobacter)、クロストリジウム属(Clostridium)、コリネバクテリウム属(Corynebacterium)、コクシエラ属(Coxiella)、エールリキア属(Ehrlichia)、エンテロバクター属(Enterobacter)、エンテロコッカス属(Enterococcus)、エシェリキア属(Escherichia)、フランシセラ属(Francisella)、フゾバクテリウム属(Fusobacterium)、ガードネレラ属(Gardnerella)、ヘモフィルス属(Haemophilus)、ヘリコバクター(Helicobacter)、クレブシエラ属(Klebsiella)、ラクトバチルス属(Lactobacillus)、レジオネラ属(Legionella)、リステリア属(Listeria)、メタノバクテリウム属(Methanobacterium)、マイクロバクテリウム属(Microbacterium)、マイクロコッカス属(Micrococcus)、モルガネラ属(Morganella)、モラクセラ属(Moraxella)、マイコバクテリウム属(Mycobacterium)、マイコプラズマ属(Mycoplasma)、ナイセリア属(Neisseria)、パンドレア属(Pandoraea)、パスツレラ属(Pasteurella)、ペプトストレプトコッカス属(Peptostreptococcus)、ポルフィロモナス属(Porphyromonas)、プレボテラ属(Prevotella)、プロテウス属(Proteus)、プロビデンシア属(Providencia)、シュードモナス属(Pseudomonas)、ラルストニア属(Ralstonia)、ラオウルテラ属(Raoultella)、リゾビウム(Rhizobium)、リケッチア属(Rickettsia)、ロシャリメア属(Rochalimaea)、ロチア属(Rothia)、サルモネラ属(Salmonella)、セラチア属(Serratia)、シュワネラ属(Shewanella)、シゲラ属(Shigella)、スピリルム属(Spirillum)、スタフィロコッカス属(Staphylococcus)、ステノトロフォモナス属(Strenotrophomonas)、ストレプトコッカス属(Streptococcus)、ストレプトマイセス属(Streptomyces)、トレポネーマ属(Treponema)、ビブリオ属(Vibrio)、ウォルバキア属(Wolbachia)、エルシニア属(Yersinia)、又はそれらの組合せから選択される細菌でありうる。他の実施形態では、感染因子102は、カンジダ属(Candida)又はクリプトコッカス属(Cryptococcus)又はカビから選択される1種以上の真菌でありうる。
[0080] 本明細書に開示された方法及びシステムを用いて抗感染剤感受性をアッセイ可能な他の具体的な細菌は、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス(Staphylococcus lugdunensis)、コアグラーゼ陰性スタフィロコッカス属(Staphylococcus)の種(限定されるものではないが、スタフィロコッカス・エピデルミディス(Staphylococcus epidermidis)、スタフィロコッカス・ヘモリティカス(Staphylococcus haemolyticus)、スタフィロコッカス・ホミニス(Staphylococcus hominis)、スタフィロコッカス・キャピティス(Staphylococcus capitis)、未分化のものを含む)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)(限定されるものではないが、エンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)及び他のエンテロコッカス属(Enterococcus)の種、未分化のものを含み、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)を除く)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス属(Streptococcus)の種(限定されるものではないが、ストレプトコッカス・ミティス(Streptococcus mitis)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、ストレプトコッカス・ガロリティカス(Streptococcus gallolyticus)、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、未分化のものを含む)、シュードモナス・エルギノサ(Pseudomonas aeruginosa)、アシネトバクター・バウマンニイ(Acinetobacter baumannii)、クレブシエラ属(Klebsiella)の種(限定されるものではないが、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、クレブシエラ・オキシトカ(Klebsiella oxytoca)、未分化のものを含む)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、エンテロバクター(Enterobacter)属の種(限定されるものではないが、エンテロバクター・クロアケ(Enterobacter cloacae)、エンテロバクター・エロゲネス(Enterobacter aerogenes)、未分化のものを含む)、プロテウス属(Proteus)の種(限定されるものではないが、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、未分化のものを含む)、シトロバクター属(Citrobacter)の種(限定されるものではないが、シトロバクター・フロインディー(Citrobacter freundii)、シトロバクター・コセリ(Citrobacter koseri)、未分化のものを含む)、セラチア・マルセッセンス(Serratia marcescens)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、及びカンジダ・グラブラータ(Candida glabrata)を含みうる。
[0081] 抗感染剤感受性をアッセイ可能な他のより具体的な細菌は、アシネトバクター・バウマンニイ(Acinetobacter baumannii)、アクチノバチルス属(Actinobacillus)の種、放線菌綱(Actinomycetes)、アクチノマイセス属(Actinomyces)の種(限定されるものではないが、アクチノマイセス・イスレリイ(Actinomyces israelii)及びアクチノマイセス・ネスルンディイ(Actinomyces naeslundii)を含む)、エロモナス属(Aeromonas)の種(限定されるものではないが、エロモナス・ハイドロフィラ(Aeromonas hydrophila)、エロモナス・ベロニイ・ビオバル・ソブリア(Aeromonas veronii biovar sobria)(エロモナス・ソブリア(Aeromonas sobria))、及びエロモナス・カビエ(Aeromonas caviae)を含む)、アナプラズマ・ファゴサイトフィルム(Anaplasma phagocytophilum)、アルカリゲネス・キシロソキシダンス(Alcaligenes xylosoxidans)、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス(Actinobacillus actinomycetemcomitans)、バチルス属(Bacillus)の種(限定されるものではないが、バチルス・アントラシス(Bacillus anthracis)、バチルス・セレウス(Bacillus cereus)、バチルス・サブチリス(Bacillus subtilis)、バチルス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)、及びバチルス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)を含む)、バクテロイデス属(Bacteroides)の種(限定されるものではないが、バクテロイデス・フラギリス(Bacteroides fragilis)を含む)、バルトネラ属(Bartonella)の種(限定されるものではないが、バルトネラ・バチリホルミス(Bartonella bacilliformis)及びバルトネラ・ヘンセレ(Bartonella henselae)を含む、ビフィドバクテリウム属(Bifidobacterium)の種、ボルデテラ属(Bordetella)の種(限定されるものではないが、ボルデテラ・ペルツッシス(Bordetella pertussis)、ボルデテラ・パラパータシス(Bordetella parapertussis)、及びボルデテラ・ブロンキセプチカ(Bordetella bronchiseptica)を含む)、ボレリア属(Borrelia)の種(限定されるものではないが、ボレリア・リカレンチス(Borrelia recurrentis)及びボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)を含む)、ブルセラ属(Brucella)の種(限定されるものではないが、ブルセラ・アボルタス(Brucella abortus)、ブルセラ・カニス(Bullucella canis)、ブルセラ・メリンテンシス(Brucella melintensis)、及びブルセラ・スイス(Brucella suis)を含む)、バークホルデリア属(Burkholderia)の種(限定されるものではないが、バークホルデリア・シュードマレイ(Burkholderia pseudomallei)及びバークホルデリア・セパシア(Burkholderia cepacia)を含む)、カンピロバクター属(Campylobacter)の種(限定されるものではないが、カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、カンピロバクター・コリ(Campylobacter coli)、カンピロバクター・ラリ(Campylobacter lari)、及びカンピロバクター・フェタス(Campylobacter fetus)を含む)、カプノサイトファガ属(Capnocytophaga)の種、カルジオバクテリウム・ホミニスCardiobacterium hominis)、クラミジア・トラコマチス(Chlamydia trachomatis)、クラミドフィラ・ニューモニエ(Chlamydophila pneumoniae)、クラミドフィラ・シッタシ(Chlamydophila psittaci)、シトロバクター属(Citrobacter)の種コクシエラ・バーネッティイ(Coxiella burnetii)、コリネバクテリウム属(Corynebacterium)の種(限定されるものではないが、コリネバクテリウム・ジフテリエ(Corynebacterium diphtheriae)、コリネバクテリウム・ジェイケウム(Corynebacterium jeikeum)、及びコリネバクテリウム属(Corynebacterium)を含む)、クロストリジウム属(Clostridium)の種(限定されるものではないが、クロストリジウム・パーフリンジェンス(Clostridium perfringens)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、クロストリジウム・ボツリナム(Clostridium botulinum)、及びクロストリジウム・テタニ(Clostridium tetani)を含む)、エイケネラ・コロデンス(Eikenella corrodens)、エンテロバクター(Enterobacter)属の種(限定されるものではないが、エンテロバクター・エロゲネス(Enterobacter aerogenes)、エンテロバクター・アグロメランス(Enterobacter agglomerans)、エンテロバクター・クロアケ(Enterobacter cloacae)、及びエシェリキア・コリ(Escherichia coli)、たとえば、日和見エシェリキア・コリ(Escherichia coli)を含み、限定されるものではないが、腸毒素原性E.コリ(E. coli)、腸管侵入性E.コリ(E. coli)、腸病原性E.コリ(E. coli)、腸管出血性E.コリ(E. coli)、腸管凝集性E.コリ(E. coli)、及び尿路病原性E.コリ(E. coli)を含む)エンテロコッカス属(Enterococcus)の種(限定されるものではないが、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)及びエンテロコッカス・フェシウム(Enterococcus faecium)を含む)エールリキア属(Ehrlichia)の種(限定されるものではないが、エールリキア・シャフェンシア(Ehrlichia chafeensia)及びエールリキア・カニス(Ehrlichia canis)を含む)、エリシペロスリクス・ルシオパシエ(Erysipelothrix rhusiopathiae)、ユーバクテリウム属(Eubacterium)の種、フランシセラ・ツラレンシス(Francisella tularensis)、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ガードネレラ・バギナリス、ゲメラ・モルビロルム(Gemella morbillorum)、ヘモフィルス属(Haemophilus)の種(限定されるものではないが、ヘモフィルス・インフルエンゼ(Haemophilus influenzae)、ヘモフィルス・デュクレイ(Haemophilus ducreyi)、ヘモフィルス・エジプチウス(Haemophilus aegyptius)、ヘモフィルス・パラインフルエンゼ(Haemophilus parainfluenzae)、ヘモフィルス・ヘモリティカス(Haemophilus haemolyticus)、及びヘモフィルス・パラヘモリティカス(Haemophilus parahaemolyticus)を含む、ヘリコバクター属(Helicobacter)の種(限定されるものではないが、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori)、ヘリコバクター・シネディ(Helicobacter cinaedi)、及びヘリコバクター・フェネリエ(Helicobacter fennelliae)を含む)、キンゲラ・キンギイ(Kingella kingii)、クレブシエラ属(Klebsiella)の種(限定されるものではないが、クレブシエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)、クレブシエラ・グラヌロマティス(Klebsiella granulomatis)、及びクレブシエラ・オキシトカ(Klebsiella oxytoca)を含む)、ラクトバチルス属(Lactobacillus)の種、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、レプトスピラ・インテロガンス(Leptospira interrogans)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、レプトスピラ・インテロガンス(Leptospira interrogans)、ペプトストレプトコッカス属(Peptostreptococcus)の種、モラクセラ・カタラーリス(Moraxella catarrhalis)、モルガネラ属(Morganella)の種、モビルンカス属(Mobiluncus)の種、マイクロコッカス属(Micrococcus)の種、マイコバクテリウム属(Mycobacterium)の種(限定されるものではないが、マイコバクテリウム・レプラエ(Mycobacterium leprae)、マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mycobacterium tuberculosis)、マイコバクテリウム・イントラセルラレ(Mycobacterium intracellulare)、マイコバクテリウム・アビウム(Mycobacterium avium)、マイコバクテリウム・ボビス(Mycobacterium bovis)、及びマイコバクテリウム・マリナム(Mycobacterium marinum)を含む)、マイコプラズム属(Mycoplasm)の種(限定されるものではないが、マイコプラズマ・ニューモニエ(Mycoplasma pneumoniae)、マイコプラズマ・ホミニス(Mycoplasma hominis)、及びマイコプラズマ・ゲニタリウム(Mycoplasma genitalium)を含む)、ノカルディア属(Nocardia)の種(限定されるものではないが、ノカルディア・アステロイデス(Nocardia asteroides)、ノカルディア・シリアシゲオルジカ(Nocardia cyriacigeorgica)、及びノカルディア・ブラジリエンシス(Nocardia brasiliensis)を含む)、ナイセリア属(Neisseria)の種(限定されるものではないが、ナイセリア・ゴノロエエ(Neisseria gonorrhoeae)及びナイセリア・メニンギティディス(Neisseria meningitidis)を含む)、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)、プレシオモナス・シゲロイデス(Plesiomonas shigelloides)、プレボテラ属(Prevotella)の種、ポルフィロモナス属(Porphyromonas)の種、プレボテラ・メラニノゲニカ(Prevotella melaninogenica)、プロテウス属(Proteus)の種(限定されるものではないが、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)及びプロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)を含む)、プロビデンシア属(Providencia)の種(限定されるものではないが、プロビデンシア・アルカリファンシエンス(Providencia alcalifaciens)、プロビデンシア・レットゲリ(Providencia rettgeri)、及びプロビデンシア・スチュアーティイ(Providencia stuartii)を含む)、シュードモナス・エルギノサ(Pseudomonas aeruginosa)、プロピオニバクテリウム・アクネス(Propionibacterium acnes)、ロドコッカス・エクイ(Rhodococcus equi)、リケッチア属(Rickettsia)の種(限定されるものではないが、リケッチア・リケッチイ(Rickettsia rickettsii)、リケッチア・アカリ(Rickettsia akari)、及びリケッチア・ロワゼキイ(Rickettsia prowazekii)、オリエンティア・ツツガムシ(Orientia tsutsugamushi)(旧名:リケッチア・ツツガムシ(Rickettsia tsutsugamushi)、及びリケッチア・ティフィー(Rickettsia typhi)を含む)、ロドコッカス属(Rhodococcus)の種、セラチア・マルセッセンス(Serratia marcescens)、ステノトロフォモナス・マルトフィリア(Stenotrophomonas maltophilia)、サルモネラ属(Salmonella)の種(限定されるものではないが、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、サルモネラ・チフィ(Salmonella typhi)、サルモネラ・パラチフィー(Salmonella paratyphi)、サルモネラ・エンテリティディス(Salmonella enteritidis)、サルモネラ・コレラスイス(Salmonella choleraesuis)、及びサルモネラ・ティフィムリウム(Salmonella typhimurium)を含む)、セラチア属(Serratia)の種(限定されるものではないが、セラチア・マルセサンス(Serratia marcesans)及びセラチア・リクイファシエンス(Serratia liquifaciens)を含む)、シゲラ属(Shigella)の種(限定されるものではないが、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、シゲラ・フレクスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ボイディイ(Shigella boydii)、及びシゲラ・ソンネイ(Shigella sonnei)を含む)、スタフィロコッカス(Staphylococcus)属の種(限定されるものではないが、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・エピデルミディス(Staphylococcus epidermidis)、スタフィロコッカス・ヘモリティカス(Staphylococcus haemolyticus)、スタフィロコッカス・サプロフィティカス(Staphylococcus saprophyticus)を含む)、ストレプトコッカス属(Streptococcus)の種(限定されるものではないが、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)(たとえば、クロラムフェニコール耐性血清型4ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、スペクチノマイシン耐性血清型6Bストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトマイシン耐性血清型9Vストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、エリスロマイシン耐性血清型14ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、オプトキン耐性血清型14ストレプトコッカス・ニューモニエ(Str
eptococcus pneumoniae)、リファンピシン耐性血清型18Cストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、テトラサイクリン耐性血清型19Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ペニシリン耐性血清型19Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、及びトリメトプリム耐性血清型23Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、クロラムフェニコール耐性血清型4ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、スペクチノマイシン耐性血清型6Bストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ストレプトマイシン耐性血清型9Vストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、オプトキン耐性血清型14ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、リファンピシン耐性血清型18Cストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、ペニシリン耐性血清型19Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、又はトリメトプリム耐性血清型23Fストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae))、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)、ストレプトコッカス・ミュータンス(Streptococcus mutans)、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、A群連鎖球菌、ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)、B群連鎖球菌、ストレプトコッカス・アガラクティエ(Streptococcus agalactiae)、C群連鎖球菌、ストレプトコッカス・アンギノサス(Streptococcus anginosus)、ストレプトコッカス・エクイスミリス(Streptcoccus equismilis)、D群連鎖球菌、ストレプトコッカス・ボビス(Streptococcus bovis)、F群連鎖球菌、及びストレプトコッカス・アンギノサス(Streptococcus anginosus)G群連鎖球菌)を含む)、スピリルム・ミヌス(Spirillum minus)、ストレプトバチルス・モニリホルミ(Streptobacillus moniliformi)、トレポネーマ属(Treponema)の種(限定されるものではないが、トレポネーマ・カラテウム(Treponema carateum)、トレポネーマ・ペルテヌエ(Treponema petenue)、トレポネーマ・パリダム(Treponema Pallidum)、及びトレポネーマ・エンデミカム(Treponema endemicum)を含む、トロフェリマ・ウィッペリイ(Tropheryma whippelii)、ウレアプラズマ・ウレアリティカム(Ureaplasma urealyticum)、ベイロネラ属(Veillonella)種、ビブリオ属(Vibrio)の種(限定されるものではないが、ビブリオ・コレレ(Vibrio cholerae)、ビブリオ・パラヘモリティカス(Vibrio parahemolyticus)、ビブリオ・バルニフィカス(Vibrio vulnificus)、ビブリオ・パラヘモリティカス(Vibrio parahaemolyticus)、ビブリオ・バルニフィカス(Vibrio vulnificus)、ビブリオ・アルギノリティカス(Vibrio alginolyticus)、ビブリオ・ミミカス(Vibrio mimicus)、ビブリオ・ホリセ(Vibrio hollisae)、ビブリオ・フルビアリス(Vibrio fluvialis)、ビブリオ・メッチニコビイ(Vibrio metchnikovii)、ビブリオ・ダムセラ(Vibrio damsela)、及びビブリオ・ファーニシイ(Vibrio furnisii)を含む)、エルシニア属(Yersinia)の種(限定されるものではないが、エルシニア・エンテロコリティカ(Yersinia enterocolitica)、エルシニア・ペスティス(Yersinia pestis)、及びエルシニア・シュードツベルクローシス(Yersinia pseudotuberculosis)を含む)、並びにとりわけキサントモナス・マルトフィリア(Xanthomonas maltophilia)を含みうる。
[0082] さらに、抗感染剤感受性をアッセイ可能な他の感染因子102は、限定されるものではないが、カンジダ(Candida)属の種(限定されるものではないが、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラータ(Candida glabrata)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダ・パラプシロシス(Candida parapsilosis)、及びカンジダ・クルセイ(Candida krusei)を含む)、アスペルギルス属(Aspergillus)の種(限定されるものではないが、アスペルギルス・フミガトウス(Aspergillus fumigatous)、アスペルギルス・フラバス(Aspergillus flavus)、アスペルギルス・クラバタス(Aspergillus clavatus)を含む)、クリプトコッコウス属(Cryptococcous)の種(限定されるものではないが、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、クリプトコッカス・ガッティイ(Cryptococcus gatti)、クリプトコッカス・ラウレンティイ(Cryptococcus laurentii)、及びクリプトコッカス・アルビダス(Cryptococcus albidus)を含む)、フザリウム属(Fusarium)の種(限定されるものではないが、フザリウム・オキシスポラム(Fusarium oxysporum)、フザリウム・ソラニ(Fusarium solani)、フザリウム・ベルチシリオイデス(Fusarium verticillioides)、及びフザリウム・プロリフェラタム(Fusarium proliferatum)を含む)、リゾプス・オリゼ(Rhizopus oryzae)、ペニシリウム・マルネフェイ(Penicillium marneffei)、コクシジオデス・イミティス(Coccidiodes immitis)、及びブラストマイセス・デルマティティディス(Blastomyces dermatitidis)をはじめとする真菌又はカビを含みうる。
[0083] 流体送達コンジット108は、チューブ、ポンプ、容器、或いはシステム内のデバイス、装置、又は容器に及びそれらの間に緩衝液、試薬、サンプル104若しくはその可溶化溶液を含む流体サンプル、他の溶液、又はそれらの組合せを送達するマイクロ流体チャネルを含みうる。たとえば、図5に示されるように、流体送達コンジット108は、シリンジポンプなどのポンプの一部を意味しうる。他の実施形態では、流体送達コンジット108は、ハイドロリックポンプ、ニューマチックポンプ、蠕動ポンプ、真空ポンプ若しくは正圧ポンプ、手動式若しくは機械式ポンプ、又はそれらの組合せの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。そのほかの実施形態では、流体送達コンジット108は、注入カートリッジ、ピペット、キャピラリー、又はそれらの組合せの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。流体送達コンジット108はまた、真空下でチャネル、チューブ、又は通路に又はそれらを介して流体を吸引するように構成された真空システムの一部でありうる。さらに、流体送達コンジット108は、マルチチャネル送達システム又はピペットの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。
[0084] 本方法500は、工程5Bで1種以上の感染因子102を含むサンプル104を希釈用溶液110で希釈して希釈サンプル112を生成することを含みうる。一実施形態では、希釈用溶液110は、成長培地又は成長インデューサーを含みうる。この及び他の実施形態では、希釈用溶液110は、バクトトリプトン、酵母抽出物、牛肉抽出物、カチオン調整Mueller Hinton Broth(CAMHB)、Mueller Hinton成長培地(MHG)、デンプン、カゼインの酸加水分解物、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、血液又はライシス血液(ライシスウマ血液(LHB)を含む)、CAMHB−LHB、グルコース、又はそれらの組合せを含有する溶液でありうる。成長インデューサーは、炭素系インデューサー、窒素系インデューサー、ミネラル、微量元素、生物学的成長因子、又はそれらのいずれかの組合せを含みうる。たとえば、成長インデューサーは、限定されるものではないが、グルコース、アンモニア、マグネシウム、血液、又はそれらの組合せを含みうる。一実施形態例では、希釈用溶液110は、トリプトン、酵母抽出物、塩化ナトリウム、及びグルコースを含みうる。希釈用溶液110は、サンプル104中に存在するイオン又は物質の緩衝効果を打ち消すために使用可能である。
[0085] 一実施形態では、工程5Bでサンプル104を希釈用溶液110で希釈することは、サンプル104を約1:1〜約1:10の希釈比に希釈することを含みうる。他の一実施形態では、サンプル104を希釈用溶液110で希釈することは、サンプル104を約1:10〜約1:100の希釈比に希釈することを含みうる。さらに他の一実施形態では、サンプル104を希釈用溶液110で希釈することは、サンプル104を約1:100〜約1:1000の希釈比に希釈することを含みうる。さらなる実施形態では、サンプル104を希釈用溶液110で希釈するは、サンプル104を約1:1000〜約1:10000の希釈比に希釈することを含みうる。図5には1つの反応ベッセル106又は希釈されるサンプル104の1つのアリコートが例示されているが、1つ以上の希釈サンプル112が内部対照として作用できるように、サンプル104の複数のアリコートを異なる希釈比に希釈可能であることが本開示により企図される。
[0086] 図6との関連で以下のセクションで考察されるように、代替実施形態では、本方法500は、感染因子102を含むサンプル104を希釈用溶液110として機能する脱イオン水、生理食塩水溶液、又はそれらの組合せで希釈することを含みうる。こうした実施形態では、希釈サンプル112は、希釈サンプル112が成長培地/成長インデューサー及び抗感染剤と混合されるように、成長培地/成長インデューサー及び抗感染剤を含むサンプル送達コンジットを介して1つ以上のセンサーに導入可能である。こうした実施形態に関するより詳細な内容は、以下のセクションで考察する。
[0087] 本方法500は、工程5Cで希釈サンプル112を複数のアリコート、たとえば、第1のアリコート及び第2のアリコートなどに分離することをさらに含みうる。本方法500はまた、第1の濃度で抗感染剤502を希釈サンプル112の第1のアリコートに導入及び混合することを含みうる。第1のアリコートと第1の濃度の抗感染剤502とを含む混合物は、試験溶液506と言及しうる。抗感染剤502を含まない希釈サンプル112の第2のアリコートは、対照溶液504として使用可能である。図5は、第1のアリコートと抗感染剤502とを含む1つの試験溶液506のみを例示しているが、本明細書に開示される方法500及びシステムは、複数の試験溶液をアッセイ可能であり、且ついくつかのかかる試験溶液は、異なる抗感染剤502、異なる濃度の同一の抗感染剤502、又は異なる濃度の異なる抗感染剤502を含みうることが本開示により企図され、そのことを当業者は理解すべきである。たとえば、抗感染剤502は、希釈サンプル112のアリコートを含有する2つの異なる反応ベッセル106に導入する前に2つの異なる濃度に希釈可能である。
[0088] 本明細書に開示されるシステム及び方法に使用される抗感染剤502は、静菌(bacteriostatic)抗感染剤、殺菌(bactericidal)抗感染剤、抗真菌抗感染剤、又はそれらの組合せを含みうる。
[0089] ある特定の実施形態は、静菌抗感染剤は、β−ラクタム(限定されるものではないが、ペニシリン、たとえば、アンピシリン、アモキシリン、フルクロキサシリン、ペニシリン、アモキシリン/クラブラネート、及びチカルシリン/クラブラネート、並びにモノバクタムたとえばアズトレオナムを含む)、β−ラクタム及びβ−ラクタム阻害剤の組合せ(限定されるものではないが、ピペラシリン−タゾバクタム及びアンピシリン−スルバクタムを含む)、アミノグリコシド(限定されるものではないが、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、パロモマイシン、ストレプトマイシン、スペクチノマイシン、及びトブラマイシンを含む)、アンサマイシン(限定されるものではないが、リファキシミンを含む)、カルバペネム(限定されるものではないが、エルタペネム、ドリペネム、イミペネム、及びメロペネムを含む)、セファロスポリン(限定されるものではないが、セフタロリン、セフェピム、セフタジジム、セフトリアキソン、セファドロキシル、セファロチン、セファゾリン、セファレキシン、セファクロール、セフプロジル、フェクルロキシム(fecluroxime)、セフィキシム、セフジニル、セフジトレン、セフォタキシム、セフポドキシム、セフチブテン、及びセフトビプロールを含む)、クロラムフェニコール、グリコペプチド(限定されるものではないが、バンコマイシン、テイコプラニン、テラバンシン、ダルババンシン、及びオリタバンシンを含む)、ホレート合成阻害剤(限定されるものではないが、トリメトプリム−スルファメトキサゾールを含む)、フルオロキノロン(限定されるものではないが、シプロフロキサシンを含む)、リンコサミド(限定されるものではないが、クリンダマイシン、リンコマイシン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、ロキシスロマイシン、テリトロマイシン、及びスピラマイシンを含む)、リンコサミン、リポペプチド、マクロライド(限定されるものではないが、エリスロマイシンを含む)、モノバクタム、ニトロフラン(限定されるものではないが、フラゾリドン及びニトロフラントインを含む)、オキサゾリジノン(限定されるものではないが、リネゾリド、ポジゾリド、ラデゾリド、及びトレゾリドを含む)、キノロン(限定されるものではないが、エノキサシン、ガチフロキサシン、ゲミフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ナリジクス酸、ノルフロキサシン、トロバフロキサシン、グレパフロキサシン、スパルフロキサシン、及びテマフロキサシンを含む)、リファンピン、ストレプトグラミン、スルホンアミド(限定されるものではないが、マフェニド、スルファセタミド、スルファジアジン、スルファジメトキシン、スルファメチゾール、スルファメトキサゾール、スルファサラジン、及びスルフィソキサゾールを含む)、テトラサイクリン(限定されるものではないが、オキシサイクリン、ミノサイクリン、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、オキシテトラサイクリン、及びテトラサイクリンを含む)、ポリペプチド(限定されるものではないが、バシトラシン、ポリミキシンB、コリスチン、及び環式リポペプチドたとえばダプトマイシンを含む)、ファージ、又はそれらの組合せ若しくは誘導体を含みうる。
[0090] 他の実施形態では、抗感染剤502は、クロファジミン、エタンブトール、イソニアジド、リファンピシン、アルスフェナミン、クロラムフェニコール、ホスホマイシン、メトロニダゾール、チゲサイクリン、トリメトプリム、又はそれらの組合せ若しくは誘導体を含みうる。
[0091] ある特定の実施形態では、抗真菌剤は、アムホテリシンB、アニズラフンギン、カスポフンギン、フルコナゾール、フルシトシン、イトラコナゾール、ケトコナゾール、ミカフンギン、ポサコナゾール、ラブコナゾール、ボリコナゾール、又はそれらの組合せ若しくは誘導体を含みうる。
[0092] 本方法500はまた、工程5Eで、ある時間域にわたり第1のアリコート及び第2のアリコートを昇温でインキュベートすることを含みうる。第1のアリコート及び第2のアリコートは、それらのそれぞれの反応ベッセル106内でインキュベートするか又は異なる反応ベッセル106又は容器に移すことが可能である。たとえば、第1のアリコート及び第2のアリコートは、約30℃〜約40℃(たとえば35℃±2℃)の温度に加熱してインキュベーション時間114にわたりインキュベートすることが可能である。インキュベーション時間114は、15分間〜1時間超の範囲内でありうる。他の実施形態では、インキュベーション時間114は、15分間未満又は48時間まででありうる。
[0093] インキュベーション時間114は、サンプル104中の疑われる感染因子102のタイプ、たとえば、細菌又は真菌のタイプに基づいて調整可能である。インキュベーション時間114はまた、抗感染剤502のタイプ、抗感染剤502の作用機序、サンプル104の量、又はそれらの組合せに基づいて調整可能である。インキュベーション時間114の開始遅延が可能であるか、又はインキュベーション時間114の開始前にプレインキュベーション時間を追加可能である。より遅効性の薬剤又は抗感染剤502(たとえばβ−ラクタム)の場合、開始遅延又はプレインキュベーション時間を追加可能である。いくつかの実施形態では、開始遅延又はプレインキュベーション時間は10分間〜2時間でありうる。他の実施形態では、開始遅延又はプレインキュベーション時間は、薬剤又は抗感染剤502が奏功するのに必要な程度に長くすることが可能である。開始遅延又はプレインキュベーション時間の間、センサーからの読取り値又は測定値は、使用されないか又は作成されるいずれの成長曲線(モニターされるORP信号)の一部としても含まれないであろう。開始遅延又はプレインキュベーション時間は、より多くの接種物又はより高濃度の感染因子102がサンプル104中又はアリコート中に存在する場合及び薬剤又は抗感染剤502の作用機序と比較して相対的に速く信号が発生する場合、とくに有用である。
[0094] 本方法500は、工程5F(i)で第1のセンサー508のレドックス活性材料に試験溶液506が流体連通するように、第1のセンサー508に試験溶液506を導入すること又は試験溶液506に第1のセンサー508を暴露することをさらに含みうる。本方法500はまた、工程5F(ii)で第2のセンサー510のレドックス活性材料に対照溶液504が流体連通するように、第2のセンサー510に対照溶液504を導入すること又は対照溶液504に第2のセンサー510を暴露することを含みうる。
[0095] ある特定の実施形態では、第1のセンサー508及び第2のセンサー510は、測定溶液の溶液特性(たとえばORP)の変化に応答するように構成された酸化還元電位(ORP)センサーでありうる。図5に示される実施形態例では、試験溶液506及び対照溶液504にそれぞれ第1のセンサー508及び第2のセンサー510を暴露することは、試験溶液506及び対照溶液504にそれぞれ第1のセンサー508及び第2のセンサー510のハンドヘルド又はプローブインスタンスの少なくとも一部を直接浸漬することを含みうる。この実施形態では、第1のセンサー508又は第2のセンサー5106のハンドヘルド又はプローブインスタンスは、電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンパラメーターアナライザー118に結合されたハンドヘルドORPセンサーでありうる。また、図5に示される代替実施形態例では、第1のセンサー508及び第2のセンサー510にそれぞれ試験溶液506及び対照溶液504を導入することは、第1のセンサー508を含むウェル又は容器に試験溶液506を注入、送達、又は他の形で導入すること及び第2のセンサー510を含む他のウェル又は容器に対照溶液504を導入することを含みうる。これらの実施形態では、第1のセンサー508及び第2のセンサー510は、1つの基材202上又は異なる基材202上に作製可能である。
[0096] 基材202は、高分子材料、金属、セラミック、半導体層、酸化物層、絶縁体、又はそれらの組合せで構成可能である。基材202は、試験ストリップ、カートリッジ、チップ若しくはラボオンチップ、マイクロ流体デバイス、マルチウェル容器、又はそれらの組合せの一部でありうる。いくつかの実施形態では、1つ以上のパラメーターアナライザー118もまた、基材202上に作製又は位置決め可能である。他の実施形態では、1つ以上のパラメーターアナライザー118は、センサーに電気的に結合された電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンデバイスでありうる。
[0097] 以下のセクションでより詳細に考察されるように、第1のセンサー508及び第2のセンサー510の各々は、活性電極と参照電極とを含みうる。そのほか、レドックス活性材料908は、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含みうる。
[0098] 本方法500は、工程5F(i)で第1のセンサー508に結合された1つ以上のパラメーターアナライザー118を用いて、ある時間域にわたり試験溶液506のORPをモニターすることをさらに含みうる。本方法500はまた、工程5F(ii)で第2のセンサー510に結合された1つ以上のパラメーターアナライザー118を用いて類似の時間域にわたり対照溶液504のORPをモニターすることを含みうる。1つ以上の実施形態では、試験溶液506中又は対照溶液504中に存在するいずれの添加の又は外因性のレポーター分子も不在の状態で、試験溶液506及び対照溶液504のORPをモニター可能である。
[0099] 試験溶液506及び対照溶液504は、各々、溶液特性を有しうる。試験溶液506の溶液特性及び対照溶液504の溶液特性は、試験溶液506中及び対照溶液504中の感染因子102のエネルギー使用、酸素の取込み及び放出、成長、又はそれらの欠如に起因する電気活性レドックス種の量の変化に伴って変化可能である。たとえば、試験溶液506中の電気活性レドックス種の量は、試験溶液506中の感染因子102により行われる細胞活動の増加又は減少の結果として変化可能である。また、たとえば、対照溶液504中の電気活性レドックス種の量は、対照溶液504中の感染因子102により行われる細胞活動の結果として変化可能である。より具体的な例として、試験溶液506中又は対照溶液504中の表1の電子ドナーの量(たとえば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)やフラビンアデニンジヌクレオチド(FADH)などのエネルギー担体の量)は、試験溶液506中又は対照溶液504中の感染因子102の成長又はその欠如に起因して変化可能である。また、より具体的な他の例として、好気性呼吸に起因する試験溶液506中又は対照溶液504中の枯渇酸素の量は、試験溶液506中又は対照溶液504中の感染因子102の成長又はその欠如に起因する変化可能である。
[0100] 本方法500は、試験溶液506のORPと対照溶液504のORPとを比較して抗感染剤502に対する感染因子102の感受性を決定することをさらに含みうる。いくつかの実施形態では、試験溶液506のORPと対照溶液504のORPとを比較することは、第1のセンサー508、第2のセンサー510、又はそれらの組合せに結合された1つ以上のパラメーターアナライザー118を用いて行いうる。他の実施形態では、試験溶液506のORPと対照溶液504のORPとを比較することは、リーダー120などのパラメーターアナライザー118に電気的に結合又は通信可能に結合された他のデバイスを用いて行いうる。さらにそのほかの実施形態では、試験溶液506のORPと対照溶液504のORPとを比較することは、1つ以上のパラメーターアナライザー118とリーダー120との組合せを用いて行いうる。
[0101] ある特定の実施形態では、リーダー120は、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットデバイス、又はコンピューティングデバイス、たとえば、ディスプレイ122を有するラップトップ又はデスクトップコンピューターでありうる。たとえば、ディスプレイ122は、モバイルデバイスディスプレイ、ハンドヘルドデバイスディスプレイ、タブレットディスプレイ、又はラップトップ若しくはデスクトップモニターでありうる。いくつかの実施形態では、パラメーターアナライザー118はまた、ディスプレイを含みうるか又はディスプレイを有するデバイスに信号若しくはリードアウトを無線通信しうる。
[0102] パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、試験溶液506のORPと対照溶液504のORPとを、ある時間域にわたりモニターして比較することが可能である。時間域は検出ウィンドウ512と言及しうる。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、この検出ウィンドウ512内で抗感染剤502に対する感染因子102の感受性を評価可能である。一実施形態では、検出ウィンドウ512は60分間〜120分間でありうる。他の実施形態では、検出ウィンドウ512は5分間〜60分間でありうる。そのほかの実施形態、検出ウィンドウ512は120分間超でありうる。
[0103] 一実施形態では、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、試験溶液506のORPと対照溶液504のORPとの比較に関する論理コマンドを実行する1つ以上のコントローラー又はプロセッサーを含みうる。この及び他の実施形態では、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、比較の結果に関するリードアウト、グラフ、又は信号をディスプレイ122などのディスプレイ上に作成可能であるか又は作成するように他のデバイスに指示可能である。
[0104] たとえば、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、試験溶液506のORPと対照溶液504のORPとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、抗感染剤502に対して耐性があるとしてサンプル104中の感染因子102の感受性を決定又は評価することが可能である。この統計学的有意差は、閾値又はレンジを超える差でありうる。逆に言えば、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、検出ウィンドウ512内で試験溶液506のORPと対照溶液504のORPとの間のある特定の統計学的有意差を検出した場合、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、抗感染剤502に対して感受性があるとして感染因子102の感受性を決定又は評価することが可能である。
[0105] 図5に示されていないが、本方法500はまた、希釈サンプル112から第3のアリコートを分離して第3のアリコートに第2の濃度で抗感染剤502を導入することにより他の試験溶液を形成することを含みうる。いくつかの実施形態では、抗感染剤502の第2の濃度は、第1のアリコートに添加された抗感染剤502の第1の濃度未満でありうる。これらの実施形態では、抗感染剤502の第2の濃度は、抗感染剤502の第1の濃度を希釈することによる得ることが可能である。他の実施形態では、第2の濃度は第1の濃度超でありうる。
[0106] 本方法500は、第3のセンサーのレドックス活性材料に他の試験溶液が流体連通するように第3のセンサーに他の試験溶液を導入することをさらに含みうる。他の試験溶液506のORPは、第3のセンサーに結合された1つ以上のパラメーターアナライザー118を用いてある時間域にわたりモニター可能である。ORPは、他の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。本方法500はまた、他の試験溶液のORPと、第1のアリコートから形成された試験溶液506及び対照溶液504のORPと、を比較することを含みうる。ORPは、抗感染剤502に対する感染因子102の感受性の程度を決定するために比較可能である。たとえば、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、段階的スケールでサンプル104中の感染因子102の感受性の程度又はレベルを評価可能である。より具体的な例として、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、2つの試験溶液のORPの相互比較及び2つの試験溶液のORPと対照溶液504のORPとの比較に基づいて、抗感染剤502に対して耐性がある、中程度の感受性がある、又は感受性があるとして、サンプル104中の感染因子102の感受性を評価可能である。
[0107] いくつかの実施形態では、上述した本方法500の工程の1つ以上は、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はパラメーターアナライザー118若しくはリーダー120に通信可能に結合若しくは電気的に結合された他のデバイスの非一過性機械可読媒体(たとえば、メモリー又は記憶ユニット)に機械実行可能命令又は論理コマンドとして記憶可能である。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はパラメーターアナライザー118若しくはリーダー120に結合された他のデバイスのいずれかは、上述した命令又は論理コマンドを実行するように構成された1つ以上のプロセッサー又はコントローラーを含みうる。
[0108] 図5に示される工程は、所望の結果を達成するために示された特定の順序を必要としない。さらに、ある特定の工程又はプロセスは、所望の結果を達成するために省略しうるか又は並行して行いうる。そのほか、本明細書に開示されたシステム又はデバイスはいずれも、図5の工程に示されたデバイス又はシステムの代わり使用可能である。
[0109] 図6は、1種以上の抗感染剤502に対する感染因子102の感受性さらには感染因子102の感受性のレベルを決定するマルチプレックスシステム600のある実施形態を例示する。いくつかの実施形態では、マルチプレックスシステム600は、カートリッジ、試験ストリップ、集積回路、マイクロ電気機械システム(MEMS)デバイス、マイクロ流体システム若しくはチップ、又はそれらの組合せの一部でありうる。
[0110] システム600は、システム200と同一のコンポーネントを多く備えた図2Cに例示されるシステム200の他の一実施形態でありうる。システム600は、同一の基材202上に規定された同一のサンプル送達表面204を含みうる。1つ以上の実施形態では、サンプル受取り表面204は、サンプル104を受け取るフラット表面でありうる。他の実施形態では、サンプル受取り表面204は、ウェル、ディボット、ディッシュ、又は容器の凹表面又はテーパー表面でありうる。たとえば、サンプル104は、分析のためにサンプル受取り表面204に注入、ポンプ移送、ピペッティング、スポッティング、又は他の形で導入することが可能である。
[0111] システム600はまた、サンプル受取り表面204に流体連通した1つ以上の計量コンジット206を含みうる。いくつかの実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、サンプル受取り表面204上のサンプル104に希釈用溶液110を送達するチャネル、通路、キャピラリー、チューブ、それらの一部、又はそれらの組合せでありうる。たとえば、1つ以上の計量コンジット206は、基材202上に規定されたチャネル、通路、キャピラリー、又はチューブを意味しうる。また、たとえば、1つ以上の計量コンジット206は、ハイドロリックポンプ、ニューマチックポンプ、蠕動ポンプ、真空若しくは正圧ポンプ、手動式若しくは機械式ポンプ、シリンジポンプ、又はそれらの組合せの一部として機能するチャネル、通路、キャピラリー、又はチューブを意味しうる。たとえば、1つ以上の計量コンジット206は、マイクロ流体チャネル若しくはチューブ又は真空システムの一部として機能するチャネルでありうる。
[0112] いくつかの実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、約1:1〜約1:10の希釈比にサンプル104を希釈用溶液110で希釈するように構成可能である。他の実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、約1:10〜約1:100の希釈比にサンプル104を希釈用溶液110で希釈するように構成可能である。そのほかの実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、約1:100〜約1:1000の希釈比にサンプル104を希釈用溶液110で希釈するように構成可能である。さらにそのほかの実施形態では、1つ以上の計量コンジット206は、約1:1000〜約1:10000の希釈比にサンプル104を希釈用溶液110で希釈するように構成可能である。
[0113] システム600はまた、複数のセンサー及びセンサーの各々とサンプル受取り表面204とを接続してそれらの間に延在する複数のサンプル送達コンジット、1つ以上の計量コンジット206、又はそれらの組合せを含みうる。ある特定の実施形態では、1つ以上の計量コンジット206はまた、少なくとも第1のアリコート、第2のアリコート、第3のアリコート、第4のアリコート、及び第5のアリコートを含む複数のアリコートに希釈サンプルを分離可能である。これらの実施形態では、希釈サンプルのアリコートは、センサーにつながるサンプル送達コンジットに1つ以上の計量コンジット206から自動流入可能である。
[0114] 他の実施形態では、サンプル104は、個別の反応ベッセル内、試験チューブ内、又は容器内でユーザー又は技術者により希釈可能である。これらの実施形態では、ユーザーは、希釈サンプルを複数のアリコートに分離して、アリコートの各々をサンプル送達コンジット又は直接センサーのどちらかに導入可能である。
[0115] 図6に示される実施形態例では、複数のセンサーは、少なくとも第1のセンサー508、第2のセンサー510、第3のセンサー602、第4のセンサー604、及び第5のセンサー606を含みうる。ここでは5つのセンサーが記載されるが、当業者は、システム600が5つ超のセンサーを含みうることを理解すべきである。
[0116] いくつかの実施形態では、センサー(第1のセンサー508、第2のセンサー510、第3のセンサー602、第4のセンサー604及び第5のセンサー606のいずれかを含む)は、図9A及び9Bとの関連で記載のセンサー900でありうる。たとえば、センサーは、マイクロ又はナノスケールのORPセンサーでありうる。センサーは、基材202の表面上に作製又は位置決め可能である。たとえば、基材202は、回路、チップ、又はデバイスの一部でありうるとともに、センサーは、かかる回路、チップ、又はデバイスのコンポーネント、たとえば、限定されるものではないが、1つ以上のトランジスター、ゲート、又は他の電気部品を含みうる。いくつかの実施形態では、センサーは、基材202に沿って規定されたウェル、ディボット、カットアウト、又はグルーブ内に位置決め可能である。これらの及び他の実施形態では、希釈サンプルは、ウェル、ディボット、カットアウト、又はグルーブの各々に注入、方向付け、又は他の形で導入することが可能である。
[0117] センサーの各々は、活性電極及び参照電極を含みうる。センサーの各々はまた、レドックス活性材料908(図9A及び9Bを参照されたい)又は層、たとえば、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含みうる。センサーについては、以下のセクションでより詳細に考察する。
[0118] サンプル送達コンジット(たとえば、第1のサンプル送達コンジット608、第2のサンプル送達コンジット610、第3のサンプル送達コンジット612、第4のサンプル送達コンジット614、及び第5のサンプル送達コンジット616)は、サンプル受取り表面204と複数のセンサーとの間に延在可能であるか、又は1つ以上の計量コンジット206と複数のセンサーとの間に延在可能である。サンプル送達コンジットは、センサーに希釈サンプルを送達するチャネル、通路、キャピラリー、チューブ、マイクロ流体チャネル、それらの一部、又はそれらの組合せでありうる。サンプル送達コンジットは、希釈サンプルのアリコートをセンサーに流体連通させることが可能である。たとえば、サンプル送達コンジットの各々は、希釈サンプルのアリコートをセンサーのレドックス活性材料又は層に流体連通させることが可能である。
[0119] 図6に示される実施形態例では、サンプル送達コンジットの各々は、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤によりカバー又は被覆することが可能である。抗感染剤は、図5との関連で考察した抗感染剤502のいずれかでありうる。サンプル送達コンジットは、希釈サンプルのアリコートがサンプル送達コンジットを貫流してセンサーへの途中で凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤と混合されるように構成可能である。この及び他の実施形態例では、サンプル104の希釈に使用される希釈用溶液110は、Mueller Hinton成長培地(MHG)などの成長培地、成長インデューサー、又はそれらの組合せを含みうる。
[0120] 他の実施形態では、サンプル104の希釈に使用される希釈用溶液110は、脱イオン水又は生理食塩水溶液でありうるとともに、サンプル送達コンジット208は、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤及び凍結乾燥又は乾燥した形態の成長培地の両方によりカバー又は被覆することが可能である。これらの実施形態では、サンプル送達コンジットを貫流する希釈サンプルのアリコートは、センサーへの途中で凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤及び成長培地と混合可能である。
[0121] 図6に示されていないそのほかの実施形態では、サンプル送達コンジット208は、水性形態で抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せを含有可能である。これらの実施形態では、希釈サンプルのアリコートは、センサーへの途中で水性形態の抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せと混合可能である。
[0122] さらにそのほかの実施形態では、センサー自体(たとえば、センサーの1つ以上の層)のいくつかは、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せによりカバー又は被覆することが可能である。これらの実施形態では、希釈サンプルのアリコートは、アリコートがセンサーに達するとき又はセンサーに流体連通しているとき、抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せと混合可能である。さらに、図に示されていない他の実施形態では、センサーの近くの表面は、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せによりカバー又は被覆することが可能である。これらの実施形態では、希釈サンプルのアリコートは、凍結乾燥した抗感染剤又は成長培地によりカバー又は被覆された表面に希釈サンプルが流体連通しているとき、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せと混合可能である。
[0123] すべてのかかる実施形態では、センサーの少なくとも1つにつながるサンプル送達コンジットの少なくとも1つは、抗感染剤フリーであるか又はそれを欠失している。これらの実施形態では、このサンプル送達コンジットを貫流する希釈サンプルは、対照溶液として作用可能である。また、これらの実施形態では、抗感染剤と混合された希釈サンプルのアリコートの各々は、試験溶液と言及しうる。
[0124] 図6に示されるシステム600は、複数の抗感染剤(さらには複数の濃度の1種以上の抗感染剤)に対する感染因子102を含むサンプル104の感受性を並行して決定するために使用可能である。したがって、図6のマルチプレックスシステム600の利点の1つは、高スループット抗生物質感受性試験を実施する能力である。
[0125] 図に示されていないさらなる代替実施形態では、ユーザーは、サンプル104を成長培地で希釈して希釈サンプルのアリコートに1種以上の抗感染剤を混合した後、システム600に混合物を導入可能である。これらの実施形態では、ユーザーは、希釈サンプルと抗感染剤とを含む混合物をサンプル受取り表面204又は直接センサーに導入可能である。
[0126] いくつかの実施形態では、システム600は、ある時間域(たとえばインキュベーション時間114)にわたり約30℃〜約40℃(たとえば35℃±2℃)の温度に混合物を加熱することにより、抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せと混合された希釈サンプルをインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントをさらに含みうる。
[0127] システム600はまた、センサーに電気的に結合又は通信可能に結合された1つ以上のパラメーターアナライザー118と、1つ以上のパラメーターアナライザー118に電気的に結合又は通信可能に結合されたリーダー120と、を含みうる。いくつかの実施形態では、1つ以上のパラメーターアナライザー118は、基材202上に作製又は位置決め可能である。他の実施形態では、1つ以上のパラメーターアナライザー118は、センサーに電気的に結合された電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンデバイスでありうる。いくつかの実施形態、リーダー120及びパラメーターアナライザー118は、1つのデバイスにインテグレート可能である。図6に示されるパラメーターアナライザー118及びリーダー120は、図5に示されるものと同一のパラメーターアナライザー118及びリーダー120でありうる。
[0128] パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、試験溶液のORPと対照溶液のORPとを、ある時間域にわたりモニターして比較することが可能である。この時間域は60分間〜120分間でありうる。他の実施形態では、この時間域は5分間〜60分間でありうる。そのほかの実施形態では、この時間域は120分間超でありうる。
[0129] いくつかの実施形態では、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、試験溶液のORPと対照溶液のORPとの比較に関する論理コマンドを実行する1つ以上のコントローラー又はプロセッサーを含みうる。この及び他の実施形態では、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、比較の結果に関するリードアウト、グラフ、又は信号をディスプレイ122などのディスプレイ上に作成可能であるか又は作成するように他のデバイスに指示可能である。
[0130] たとえば、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、抗感染剤に対して耐性があるとしてサンプル104中の感染因子102の感受性を決定又は評価することが可能である。この統計学的有意差は、閾値又はレンジを超える差でありうる。逆に言えば、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間のある特定の統計学的有意差を検出した場合、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、抗感染剤に対して感受性があるとして感染因子102の感受性を決定又は評価することが可能である。
[0131] 以下のセクションで考察されるように、システム600はまた、段階的スケールでサンプル104中の感染因子102の感受性の程度又はレベルを評価可能である。より具体的な例として、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、2つの試験溶液のORPの相互比較及び2つの試験溶液のORPと対照溶液504のORPとの比較に基づいて、抗感染剤502に対して耐性がある、中程度の感受性がある、又は感受性があるとして、サンプル104中の感染因子102の感受性を評価可能である。
[0132] たとえば、図6に示されるように、システム600は、少なくとも第1のサンプル送達コンジット608、第2のサンプル送達コンジット610、第3のサンプル送達コンジット612、第4のサンプル送達コンジット614、及び第5のサンプル送達コンジット616を含みうる。計量コンジット206はまた、第1のアリコート、第2のアリコート、第3のアリコート、第4のアリコート、及び第5のアリコートに希釈サンプルを分離可能である。システム600は、第1のアリコートを第1のサンプル送達コンジット608に、第2のアリコートを第2のサンプル送達コンジット610に、第3のアリコートを第3のサンプル送達コンジット612に、第4のアリコートを第4のサンプル送達コンジット614に、及び第5のアリコートを第5のサンプル送達コンジット616に方向付け可能である。
[0133] 第1のサンプル送達コンジット608は、第1の濃度で第1の抗感染剤を含みうるとともに、第3のサンプル送達コンジット612は、第2の濃度で第1の抗感染剤を含みうる。いくつかの実施形態では、第2の濃度は、第1の濃度未満でありうるとともに、第1の濃度で第1の抗感染剤を含む溶液を希釈することにより得ることが可能である。
[0134] 第4のサンプル送達コンジット614は、第1の濃度で第2の抗感染剤を含みうるとともに、第5のサンプル送達コンジット616は、第2の濃度で第2の抗感染剤を含みうる。第2の抗感染剤は、第1の抗感染剤と異なる抗感染剤でありうる。
[0135] 第2のサンプル送達コンジット610は、第2のサンプル送達コンジット610を介して導入される希釈サンプルの第2のアリコートを対照溶液とみなせるように、いずれの抗感染剤もフリーでありうるか又はそれを欠失しうる。第1のサンプル送達コンジット608は、第1のセンサー508に希釈サンプルの第1のアリコートを導入するように構成可能である。第1のアリコートは、第1の試験溶液を形成するために第1の濃度で凍結乾燥又は乾燥した第1の抗感染剤と混合可能である。第3のサンプル送達コンジット612は、第3のセンサー602に希釈サンプルの第3のアリコートを導入するように構成可能である。第3のアリコートは、第2の試験溶液を形成するために第2の濃度で凍結乾燥又は乾燥した第1の抗感染剤と混合可能である。第4のサンプル送達コンジット614は、第4のセンサー604に希釈サンプルの第4のアリコートを導入するように構成可能である。第4のアリコートは、第3の試験溶液を形成するために第1の濃度で凍結乾燥又は乾燥した第2の抗感染剤と混合可能である。第5のサンプル送達コンジット616は、第5のセンサー606に希釈サンプルの第5のアリコートを導入するように構成可能である。第5のアリコートは、第4の試験溶液を形成するために第2の濃度で凍結乾燥又は乾燥した第2の抗感染剤と混合可能である。
[0136] パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第1のセンサー508のレドックス活性材料に第1の試験溶液が流体連通しているとき、第1の試験溶液のORPをモニター可能である。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第2のセンサー510のレドックス活性材料に対照溶液が流体連通しているとき、対照溶液のORPをモニター可能である。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第3のセンサー602のレドックス活性材料に第2の試験溶液が流体連通しているとき、第2の試験溶液のORPをモニター可能である。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第4のセンサー604のレドックス活性材料に第3の試験溶液が流体連通しているとき、第3の試験溶液のORPをモニター可能である。パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第5のセンサー606のレドックス活性材料に第4の試験溶液が流体連通しているとき、第4の試験溶液のORPをモニター可能である。第1の試験溶液、第2の試験溶液、第3の試験溶液、第4の試験溶液、及び対照溶液のORPは、それぞれ第1の試験溶液、第2の試験溶液、第3の試験溶液、第4の試験溶液、及び対照溶液中に、いずれの添加レポーター分子も外因性レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。
[0137] パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第2の試験溶液のORPと第1の試験溶液及び対照溶液のORPとを比較して、第1の抗感染剤に対する感染因子102の感受性の程度を決定可能である。たとえば、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、第1の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差(すなわち、感染因子102は第1の試験溶液中で死亡又は瀕死の状態である)及び第2の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差(すなわち、感染因子102は第2の試験溶液中で死亡又は瀕死の状態である)の両方を検出した場合、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第1の抗感染剤に対して感受性があるとして感染因子102を決定可能である。代替的に、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、第1の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合(すなわち、感染因子102は第1の試験溶液中で生存し成長する)且つ第2の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合(すなわち、感染因子102は第2の試験溶液中で生存し成長する)、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第1の抗感染剤に対して耐性があるとして感染因子102を決定可能である。さらなる代替例として、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、第1の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出したが(すなわち、感染因子102は第1の試験溶液中で又はより高濃度の第1の抗感染剤で死亡又は瀕死の状態である)、第2の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合(すなわち、感染因子102は第2の試験溶液中で又はより低濃度の第1の抗感染剤で生存し成長する)、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第1の抗感染剤に対して中程度の感受性があるとして感染因子102を決定可能である。
[0138] パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せはまた、第4の試験溶液のORPと第3の試験溶液及び対照溶液のORPとを比較して第2の抗感染剤に対する感染因子102の感受性の程度を決定可能である。たとえば、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、第3の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差(すなわち、感染因子102は第3の試験溶液(より高濃度の第2の抗感染剤である)中で死亡又は瀕死の状態である)及び第4の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差(すなわち、感染因子102は第2の試験溶液中で死亡又は瀕死の状態である)の両方を検出した場合、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第2の抗感染剤に対して感受性があるとして感染因子102を決定可能である。代替的に、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せが、第3の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合(すなわち、感染因子102は第3の試験溶液(より高濃度の第2の抗感染剤である)中で生存し成長する)且つ第4の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合(すなわち、感染因子102は第4の試験溶液(より低濃度の第2の抗感染剤である)中で生存し成長する)、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第2の抗感染剤に対して耐性があるとして感染因子102を決定可能である。さらに、パラメーターアナライザー118、リーダー120又はそれらの組合せが、第3の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出したが(すなわち、感染因子102は第3の試験溶液(より高濃度の第2の抗感染剤である)中で死亡又は瀕死の状態である)、第4の試験溶液のORPと対照溶液のORPとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合(すなわち、感染因子102は第4の試験溶液(より低濃度の第2の抗感染剤である)中で生存し成長する)、パラメーターアナライザー118、リーダー120、又はそれらの組合せは、第2の抗感染剤に対して中程度の感受性があるとして感染因子102を決定可能である。
[0139] 図7Aは、溶液中の抗感染剤(たとえば抗感染剤502)に対して感受性も耐性もない感染因子102の成長曲線例700を例示する。成長曲線700は、サンプル溶液に流体連通したORPセンサー(限定されるものではないが第1のセンサー508又は第2のセンサー510を含む)のセンサー出力をモニターすることにより記録可能である。一実施形態では、センサー出力は、活性電極と参照電極との間の電位差でありうる(図9A及び9Bを参照されたい)。ORPセンサーのセンサー出力は、サンプル溶液(たとえば、試験溶液又は対照溶液504のいずれか)のORPの変化に伴って変化可能である。
[0140] ORPセンサーの電圧出力は、経時的に変化可能である。たとえば、図7Aに示されるように、センサーの電圧出力は、溶液中の感染因子102のエネルギー使用、酸素の取込み及び放出、成長、又は代謝に起因して、サンプル溶液の溶液特性の変化に伴って経時的に減少可能である。いくつかの実施形態では、センサーの電圧出力の変化(たとえば減少)は、シグモイドパターン若しくは形状、ステップ関数若しくは形状、又は他のパターン若しくは形状に従いうる。より長い時間スケールにわたり、センサーの出力又は電圧は、増加し始めたりより正側になったりしうる。
[0141] たとえば、センサーの電圧出力は、溶液中の感染因子102により行われる細胞活動の結果としてサンプル溶液変化の溶液特性として経時的に減少可能である。より具体的な例として、サンプル溶液の溶液特性は、抗感染剤耐性感染因子102の成長に起因するサンプル溶液中のエネルギー担体(たとえばニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)及びフラビンアデニンジヌクレオチド(FADH))の量の変化に伴って変化可能である)。また、より具体的な他の例として、サンプル溶液中の枯渇酸素の量は、溶液中の感染因子102の成長又はその欠如に起因して変化可能である。
[0142] 図7Bは、溶液中の抗感染剤(たとえば抗感染剤502)に対して感受性のある又は耐性のない感染因子102の成長曲線例702を例示する。成長曲線702は、サンプル溶液に流体連通したORPセンサーのセンサー出力をモニターすることにより記録可能である。図7Bに示されるように、成長曲線702は、相対的に一定しうるか(たとえば、実質的にフラットな線)又はごくわずか変化しうる。図7Bに示されていない他の実施形態では、成長曲線702は、あらかじめ決められた閾値レンジ内の変化を呈しうる。サンプル溶液(たとえば、試験溶液又は対照溶液504のいずれか)のORPが相対的に一定した状態をとれば、ORPセンサーのセンサー出力は相対的に一定した状態をとりうる。
[0143] 一実施形態では、ORPセンサーの電圧出力は、活性電極と、参照電極、たとえば、外部参照電極、オンチップ参照電極、又は他の参照電極と、の間の電位差でありうる。
[0144] 溶液中の感染因子102に対する抗感染剤502の阻害効果に起因するサンプル溶液の溶液特性が相対的に一定した状態をとれば、ORPセンサーの電圧出力は相対的に一定した状態をとりうる。
[0145] 図8は、各種抗感染剤502の存在下における陽性血液培養物由来のシュードモナス・エルギノサ(Pseudomonas aeruginosa)(PAe)の成長曲線例を例示する。PAe陽性血液培養物をMueller Hinton成長培地(MHG)中に5×10CFU/mLの濃度に希釈し、さまざまな抗生物質を用いてその感受性ブレイクポイントでプローブした。図8に示されるように、抗生物質は、(1)イミペネム(IMI)、(2)セフタジジム(CAZ)、(3)ドリペネム(DOR)、(4)セフェピム(CPM)、(5)レボフロキサシン(LVX)、(6)シプロフロキサシン(CIP)、(7)ノルフロキサシン(NOR)、及び(8)ゲンタマイシン(GEN)を含む。ORPセンサー(たとえば、図5及び6との関連で考察したセンサーのいずれか)にPAeと抗生物質との混合物を暴露し、混合物のORPの変化を経時的に評価し、そして抗生物質を含まない細菌サンプル(図8でMHGと記された曲線)と比較した。全検出時間にわたりフラット又は実質的にフラットな線は、細菌の排除又は抗生物質に対する感受性を示唆しうる。フラット又は実質的にフラットな線及びそれに続くORPの遅延変化は、細菌の部分排除(すなわち、抗生物質の存在下における時間シフト再成長)又は抗生物質に対する中程度の感受性を示唆しうる。
[0146] 図9Aは、センサー900の一実施形態の側面図を例示する。センサー900は、図1、2A、2B、2C、5、及び6に示されるセンサーのいずれかでありうるか又はいずれかを意味しうる(限定されるものではないが、図1、2A、2B、又は2Cのセンサー116、図5又は6の第1のセンサー508又は第2のセンサー510、及び図6の第3のセンサー602、第4のセンサー604、又は第5のセンサー606を含む)。センサー900は、活性電極901と外部参照電極902とを含む電気化学電池でありうる。センサー900のいくつかの実施形態では、センサー900の電極は、活性電極901及び外部参照電極902のみである。
[0147] 活性電極901は、基材層904から延在可能であるか又はその上に配設可能である。基材層904は、ポリマー、酸化物、セラミック、それらの複合材などのいずれかの非伝導性材料で構成可能であるが、それらに限定されるものではない。電気化学電池は、サンプル溶液910を保持するように構成された壁906に囲まれうるか又はそれに含まれうる。壁906は、不活性又は非伝導性の材料で作製可能である。
[0148] サンプル溶液910は、希釈サンプル112、試験溶液、対照溶液504、又はそれらのアリコートのいずれかを意味しうる。外部参照電極902の少なくとも一部は、サンプル溶液910に流体連通又は流体接触しうる。たとえば、外部参照電極902は、サンプル溶液910中に延在可能また浸漬可能である。外部参照電極902はまた、安定な又は周知の内部電圧を有しうるとともに、センサー900は、活性電極901の電位の相対変化を決定又は測定するために外部参照電極902を使用可能である。一実施形態では、外部参照電極902は、スタンドアロンのプローブ又は電極でありうる。他の実施形態では、外部参照電極902は、パラメーターアナライザー118に結合可能である。いくつかの実施形態では、複数のセンサー(限定されるものではないが、第1のセンサー508、第2のセンサー510、第3のセンサー602、第4のセンサー604、又は第5のセンサー606のいずれかを含む)は、同一の外部参照電極902を共有して使用することが可能である。
[0149] 一実施形態では、外部参照電極902は、銀/塩化銀(Ag/AgCl)電極でありうる。他の実施形態では、外部参照電極902は、飽和カロメル参照電極(SCE)又は銅−硫酸銅(II)電極(CSE)を含みうる。外部参照電極902はまた、活性電極の一部でないいずれかの金属、たとえば、白金、銀、金、若しくはそれらの組合せ、いずれかの金属酸化物材料若しくは半導体酸化物材料、たとえば、酸化アルミニウム、酸化イリジウム、酸化ケイ素、又はいずれかの伝導性ポリマー電極、たとえば、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、若しくはそれらの組合せを含む擬似参照電極でありうる。
[0150] 活性電極901は、複数の伝導層(たとえば、金属層のスタック)と、複数の伝導層の上のレドックス活性材料908又は層、たとえば、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せと、を含みうる。いくつかの実施形態では、金属酸化物層は、酸化イリジウム層、酸化ルテニウム層、又はそれらの組合せを含みうる。パラメーターアナライザー118は、活性電極901及び外部参照電極902に結合可能である。
[0151] パラメーターアナライザー118は、瞬間的に又はある時間域にわたり外部参照電極902と活性電極901との間の電位差を測定することによりサンプル溶液910のORPを決定可能である。図9Aに示されるように、パラメーターアナライザー118は、電圧計又はいずれかの他のタイプの高インピーダンス増幅器又はソースメーターでありうる。電圧計は、活性電極901のレドックス活性材料908と電気活性レドックス種を含有するサンプル溶液910との間の界面における平衡電位の相対変化を測定可能である。サンプル溶液910の溶液特性は、溶液中の感染因子102のエネルギー使用、酸素の取込み及び放出、成長、又は代謝に起因する電気活性レドックス種の量の変化に伴って変化可能である。たとえば、サンプル溶液910中の電気活性レドックス種の量は、溶液中の感染因子102により行われる細胞活動の結果として変化可能である。より具体的な例として、サンプル溶液910中の表1の電子ドナーの量(たとえば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)やフラビンアデニンジヌクレオチド(FADH2)などのエネルギー担体の量)は、溶液中の感染因子102の成長又はその欠如に起因して変化可能である。また、より具体的な他の例として、サンプル溶液910中の枯渇酸素の量は、溶液中の感染因子102の成長又はその欠如に起因して変化可能である。
[0152] 一実施形態では、活性電極901は金属層を含みうる。金属層は、金層、白金層、又はそれらの組合せを含みうる。活性電極901はまた、複数の層の上に酸化イリジウムや酸化ルテニウムなどのレドックス活性金属酸化物層を有する半導体層を含む複数の層を含みうる。他の実施形態では、活性電極901は、1つ以上の金属層、1つ以上のレドックス活性金属酸化物層、1つ以上の半導体層、又はそれらのいずれかの組合せ若しくはスタッキング配置を含みうる。
[0153] 図9Bは、図9Aの外部参照電極902の代わりに基材層904上に配設されたオンチップ参照電極912を有するセンサー900の他の一実施形態の側面図を例示する。センサー900のいくつかの実施形態では、センサー900の電極は、活性電極901及びオンチップ参照電極912のみである。
[0154] これらの及び他の実施形態では、オンチップ参照電極912は、高分子コーティングにより被覆可能である。たとえば、オンチップ参照電極912は、ポリビニルクロライド(PVC)コーティング、ペルフルオロスルホネートコーティング(たとえばNafion(商標))、又はそれらの組合せにより被覆可能である。
[0155] オンチップ参照電極912は、基材層904上に作製されること又はそれにインテグレートされることを除けば、外部参照電極902と同一の目的を果たしうる。オンチップ参照電極912は、活性センサー120に近接して又はその近傍に位置決め可能である。図9Bのセンサー900は、図9Aのセンサー900と同一の機能を果たしうる。図9Bの活性電極901に類似して、オンチップ参照電極912もまた、壁906内に保持されたサンプル溶液910に流体連通又は連通することが可能である。
[0156] オンチップ参照電極912は、金属、半導体材料、又はそれらの組合せで構成可能である。オンチップ参照電極912の金属は、酸化物層、シラン層、ポリマー層、又はそれらの組合せによりカバー可能である。他の一実施形態では、オンチップ参照電極912は、Ag/AgClオンチップ参照電極などの金属塩と組み合わせた金属でありうる。他の一実施形態では、オンチップ参照電極は、明確に規定された電位を有する小型電極でありうる。いくつかの実施形態では、複数のセンサーは、同一のオンチップ参照電極912を共有して使用することが可能である。オンチップ参照電極912は、飽和カロメル参照電極(SCE)又は銅−硫酸銅(II)電極(CSE)を含みうる。オンチップ参照電極912はまた、活性電極の一部でないいずれかの金属、たとえば、白金、銀、金、若しくはそれらの組合せ、いずれかの金属酸化物材料若しくは半導体酸化物材料、たとえば、酸化アルミニウム、酸化イリジウム、酸化ケイ素、又はいずれかの伝導性ポリマー電極、たとえば、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、若しくはそれらの組合せを含む擬似参照電極を含みうる。
[0157] 本明細書に記載及び例示される個別の変形形態又は実施形態の各々は、他の変形形態又は実施形態のいずれかのフィーチャーから容易に分離しうる又はそれらと容易に組み合わせうる離散したコンポーネント及びフィーチャーを有する。特定の状況、材料、物質組成、プロセス、プロセス行為、又は工程を本発明の目的、趣旨、又は範囲に適応させるために変更を加えうる。
[0158] 本明細書に列挙された方法は、論理的に可能な列挙されたイベントのいずれかの順序さらにはイベントの列挙された順序で行いうる。たとえば、図に示されるフローチャート又はプロセスフローは、所望の結果を達成するために示された特定の順序を必要としない。さらに、所望の結果を達成するために追加の工程又は操作を提供しうるか又は工程又は操作を排除しうる。
[0159] 本明細書に開示された方法の全部又は一部は、コンピューティングデバイス又は他のタイプの機械のプロセッサー又は処理ユニットにより可読又は実行可能な命令を含む非一過性機械可読又はアクセス可能な媒体で具現化しうることは、当業者であれば理解されよう。
[0160] さらに、値の範囲が提供された場合、その範囲の上限と下限との間のすべての介在値及びその指定範囲内のいずれかの他の指定値又は介在値は、本発明の範囲内に包含される。また、記載された本発明の変形形態のいずれかの任意選択のフィーチャーは、独立して又は本明細書に記載のフィーチャーのいずれか1つ以上との組合せで規定又は特許請求しうる。
[0161] 本明細書に挙げられるすべての既存の主題(たとえば、刊行物、特許、特許出願、及びハードウェア)は、主題が本発明のものと矛盾する場合(その場合、本明細書のものが優先するものとする)を除いてその全体が参照により本明細書に組み込まれる。参照されたアイテムは、単に本願の出願日前に開示されたものとして提供されているにすぎない。本明細書の記載内容は、先行発明に基づいて本発明がかかる資料に先行する権利が与えられないことを容認するとみなされるべきものではない。
[0162] 単数形のアイテムの参照は、存在する同一のアイテムの複数形が存在する可能性を含む。より具体的には、本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられる場合、単数形の「a」、「an」、「said」、及び「the」は、文脈上明確に規定されない限り複数形の参照を含む。いずれかの任意選択の要素を除外するように特許請求の範囲を策定しうることにさらに留意されたい。したがって、この記述は、特許請求要素の列挙又は「否定的」限定の使用との関連で、「単独」、「のみ」などのような排他的用語の使用の先行基礎として機能することが意図される。とくに定義がない限り、本明細書で用いられる科学技術用語はすべて、本発明が属する技術分野の当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。
[0163] 本開示は、規定された特定の形態の範囲に限定することを意図するものではなく、本明細書に記載の変形形態又は実施形態の代替形態、修正形態、及び等価形態をカバーすることが意図される。さらに、本開示の範囲は、本開示を考慮して当業者に自明になりうる他の変形形態又は実施形態を十分に包含する。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

Claims (60)

  1. 感染因子の濃度を決定する方法であって、
    前記感染因子を含むサンプルを希釈用溶液で希釈することであって、希釈サンプルを生成する、ことと、
    センサーのレドックス活性材料に前記希釈サンプルが流体連通するように、センサーに前記希釈サンプルを導入することと、
    前記サンプル中の前記感染因子の濃度を決定するために、前記センサーに結合された少なくとも1つのパラメーターアナライザーを用いて、前記希釈サンプルの酸化還元電位(ORP)をある時間域にわたりモニターすることであって、前記希釈サンプル中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなく前記ORPがモニターされる、ことと、
    を含む方法。
  2. 前記希釈用溶液が成長培地を含み、且つ前記方法が昇温で前記希釈サンプルをインキュベートすることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記希釈用溶液が脱イオン水及び生理食塩水溶液の少なくとも1つを含み、且つ前記方法が、
    前記希釈サンプルが成長培地と混合されるように、成長培地を含むサンプル送達コンジットを介して前記センサーに前記希釈サンプルを導入することと、
    前記成長培地と混合された前記希釈サンプルを昇温でインキュベートすることと、
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記成長培地が前記希釈サンプルと混合されるように、前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地が凍結乾燥又は乾燥される、請求項3に記載の方法。
  5. 前記成長培地が前記希釈サンプルと混合されるように、前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地が水性形態である、請求項3に記載の方法。
  6. さまざまな濃度で調製された前記感染因子の培養物の前記ORPをモニターすることにより作成された標準曲線を用いて、前記感染因子の濃度を決定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記サンプルが、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、他のタイプの生物学的サンプル、それらに由来する細菌培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記体液が、尿、血液、痰、唾液、母乳、脊髄液、精液、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した体液の培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記サンプルを前記希釈用溶液で希釈することが、約1:1〜約1:10000の希釈比に前記サンプルを希釈することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記センサーが活性電極及び参照電極を含む、請求項1に記載の方法。
  11. 前記感染因子が細菌を含む、請求項1に記載の方法。
  12. 前記感染因子が、真菌、カビ、又はそれらの組合せを含む、請求項1に記載の方法。
  13. 前記レドックス活性材料が、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含む、請求項1に記載の方法。
  14. 感染因子を含むサンプルに希釈用溶液を送達して希釈サンプルを生成するように構成された計量コンジットと、
    レドックス活性材料を含むセンサーと、
    前記センサーに前記希釈サンプルを導入するように構成されたサンプル送達コンジットと、
    前記センサーに結合された少なくとも1つのパラメーターアナライザーであって、前記センサーのレドックス活性材料に前記希釈サンプルが流体連通しているとき、前記パラメーターアナライザーが、ある時間域にわたり前記希釈サンプルの酸化還元電位(ORP)をモニターするように構成され、且つ前記サンプル中の感染因子の濃度を決定するために前記希釈サンプル中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなく前記ORPがモニターされる、パラメーターアナライザーと、
    を含む、感染因子の濃度を決定するシステム。
  15. 前記希釈用溶液が成長培地を含み、且つ前記システムが、昇温で前記希釈サンプルをインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントをさらに含む、請求項14に記載のシステム。
  16. 前記希釈用溶液が脱イオン水及び生理食塩水溶液の少なくとも1つを含み、前記サンプル送達コンジットの少なくとも一部が、前記センサーに前記希釈サンプルが導入されているときに前記希釈サンプルと混合されるように構成された前記成長培地を含み、且つ前記システムが、前記成長培地と混合された前記希釈サンプルを昇温でインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントをさらに含む、請求項14に記載のシステム。
  17. 前記成長培地が前記希釈サンプルと混合されるように、前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地が凍結乾燥又は乾燥される、請求項16に記載のシステム。
  18. 前記成長培地が前記希釈サンプルと混合されるように、前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地が水性形態である、請求項16に記載のシステム。
  19. さまざまな濃度で調製された前記感染因子の培養物のORPをモニターすることにより作成された標準曲線を用いて、前記感染因子の濃度が決定される、請求項14に記載のシステム。
  20. 前記サンプルが、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、他のタイプの生物学的サンプル、それらに由来する細菌培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項14に記載のシステム。
  21. 前記体液が、尿、血液、痰、唾液、母乳、脊髄液、精液、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した体液の培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項20に記載のシステム。
  22. 前記計量コンジットが、約1:1〜1:10000の希釈比に前記サンプルを前記希釈用溶液で希釈するように構成される、請求項14に記載のシステム。
  23. 前記センサーが活性電極及び参照電極を含む、請求項14に記載のシステム。
  24. 前記レドックス活性材料が、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含む、請求項14に記載のシステム。
  25. 前記感染因子が細菌を含む、請求項14に記載のシステム。
  26. 前記感染因子が、真菌、カビ、又はそれらの組合せを含む、請求項14に記載のシステム。
  27. 抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定する方法であって、
    前記感染因子を含むサンプルを希釈用溶液で希釈することであって、希釈サンプルを生成する、ことと、
    前記希釈サンプルを第1のアリコートと第2のアリコートとに分離することであって、前記第2のアリコートが対照溶液として使用される、ことと、
    前記第1のアリコートに抗感染剤を第1の濃度で混合することであって、試験溶液を生成することと、
    第1のセンサーのレドックス活性材料に前記試験溶液が流体連通するように第1のセンサーに前記試験溶液を導入することと、
    第2のセンサーのレドックス活性材料に前記対照溶液が流体連通するように第2のセンサーに前記対照溶液を導入することと、
    前記第1のセンサー、前記第2のセンサー、又はそれらの組合せに結合された1つ以上のパラメーターアナライザーを用いて、前記試験溶液及び前記対照溶液の酸化還元電位(ORP)をある時間域にわたりモニターすることであって、前記ORPが、前記試験溶液中又は前記対照溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、ことと、
    前記試験溶液の前記ORPと前記対照溶液の前記ORPとを比較することであって、前記抗感染剤に対する前記感染因子の感受性を決定する、ことと、
    を含む方法。
  28. 前記希釈サンプルを第3のアリコートに分離することと、
    前記第3のアリコートに前記抗感染剤を第2の濃度で混合することであって、他の試験溶液を生成する、ことと、
    前記他の試験溶液が前記第3のセンサーの前記レドックス活性材料に流体連通するように第3のセンサーに前記他の試験溶液を導入することと、
    前記第3のセンサーに結合された前記1つ以上のパラメーターアナライザーを用いて前記他の試験溶液の前記ORPを前記時間域にわたりモニターすることと、
    前記他の試験溶液の前記ORPと前記試験溶液及び前記対照溶液の前記ORPとを比較することであって、前記抗感染剤に対する前記感染因子の感受性の程度を決定する、こととをさらに含み、前記ORPが、前記他の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、請求項27に記載の方法。
  29. 前記希釈用溶液が成長培地を含み、且つ前記方法が、前記試験溶液及び前記対照溶液を昇温でインキュベートすることをさらに含む、請求項27に記載の方法。
  30. 前記希釈用溶液が脱イオン水及び生理食塩水溶液の少なくとも1つを含み、前記第1のアリコートに前記抗感染剤を混合することが、成長培地及び前記抗感染剤が前記第1のアリコートに混合されて前記試験溶液を生成するように、前記成長培地と前記抗感染剤とを含むサンプル送達コンジットを介して前記第1のアリコートを送達することを含む、請求項27に記載の方法であって、
    前記成長培地を含む他のサンプル送達コンジットを介して前記第2のアリコートを導入することであって、前記対照溶液を生成する、ことと、
    前記試験溶液及び前記対照溶液を昇温でインキュベートすること、をさらに含む、方法。
  31. 前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地及び前記抗感染剤が凍結乾燥又は乾燥される、請求項30に記載の方法。
  32. 前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地及び前記抗感染剤の少なくとも1つが水性形態である、請求項30に記載の方法。
  33. 前記サンプルが、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、他のタイプの生物学的サンプル、それらに由来する細菌培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項27に記載の方法。
  34. 前記体液が、尿、血液、痰、唾液、母乳、脊髄液、精液、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した体液の培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項33に記載の方法。
  35. 前記サンプルを前記希釈用溶液で希釈することが、約1:1〜約1:10000の希釈比に前記サンプルを希釈することをさらに含む、請求項27に記載の方法。
  36. 前記第1のセンサー及び前記第2のセンサーの各々が活性電極及び参照電極を含む、請求項27に記載の方法。
  37. 前記レドックス活性材料が、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含む、請求項27に記載の方法。
  38. 前記感染因子が細菌含む、請求項27に記載の方法。
  39. 前記抗感染剤が、静菌抗感染剤、殺菌抗感染剤、又はそれらの組合せを含む、請求項38に記載の方法。
  40. 前記感染因子が真菌を含む、請求項27に記載の方法。
  41. 前記抗感染剤が抗真菌剤を含む、請求項40に記載の方法。
  42. 1種以上の抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定するシステムであって、
    前記感染因子を含むサンプルに希釈用溶液を送達して希釈サンプルを生成するように構成された計量コンジットであって、前記計量コンジットが前記希釈サンプルを第1のアリコートと第2のアリコートとに分離し、且つ前記第2のアリコートが対照溶液として使用される、計量コンジットと、
    レドックス活性材料を含む第1のセンサーと、
    前記レドックス活性材料を含む第2のセンサーと、
    前記第1のセンサーに前記第1のアリコートを導入するように構成された第1のサンプル送達コンジットであって、前記第1のサンプル送達コンジットが第1の濃度で第1の抗感染剤を含み、且つ前記第1のアリコートが前記第1の抗感染剤と混合されて第1の試験溶液を形成する、第1のサンプル送達コンジットと、
    前記第2のセンサーに前記対照溶液を導入するように構成された第2のサンプル送達コンジットと、
    1つ以上のパラメーターアナライザーであって、前記第1のセンサー及び前記第2のセンサーに結合されるとともに、
    前記第1のセンサーの前記レドックス活性材料に前記第1の試験溶液が流体連通しているとき、ある時間域にわたり前記第1の試験溶液の酸化還元電位(ORP)をモニターすることであって、前記ORPが、前記第1の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、
    前記第2のセンサーの前記レドックス活性材料に前記対照溶液が流体連通しているとき、前記時間域にわたり前記対照溶液の前記ORPをモニターすることであって、前記ORPが、前記対照溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、及び
    前記第1の試験溶液の前記ORPと前記対照溶液の前記ORPとを比較して前記第1の抗感染剤に対する前記感染因子の感受性を決定すること、
    を行うように構成された、1つ以上のパラメーターアナライザーと、
    を含むシステム。
  43. 前記計量コンジットが前記希釈サンプルを第3のアリコートにさらに分離し、且つ
    前記レドックス活性材料を含む第3のセンサーと、
    前記第3のセンサーに前記第3のアリコートを導入するように構成された第3のサンプル送達コンジットであって、前記第3のサンプル送達コンジットが第2の濃度で前記第1の抗感染剤を含み、且つ前記第3のアリコートが前記第1の抗感染剤と前記第2の濃度で混合されて第2の試験溶液を形成する、第3のサンプル送達コンジットと、
    をさらに含み、且つ
    前記1つ以上のパラメーターアナライザーが、前記第3のセンサーに結合されるとともに、
    前記第3のセンサーの前記レドックス活性材料に前記第2の試験溶液が流体連通しているとき、前記第2の試験溶液の前記ORPをモニターすることであって、前記ORPが、前記第2の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、及び
    前記第2の試験溶液の前記ORPと前記第1の試験溶液及び前記対照溶液の前記ORPとを比較して前記第1の抗感染剤に対する前記感染因子の感受性の程度を決定すること、
    を行うように構成される、請求項42に記載のシステム。
  44. 前記計量コンジットが前記希釈サンプルを第4のアリコートにさらに分離し、且つ
    前記レドックス活性材料を含む第4のセンサーと、
    前記第4のセンサーに前記第4のアリコートを導入するように構成された第4のサンプル送達コンジットであって、前記第4のサンプル送達コンジットが第3の濃度で第2の抗感染剤を含み、且つ前記第3のアリコートが前記第2の抗感染剤と前記第3の濃度で混合されて第3の試験溶液を形成する、第4のサンプル送達コンジットと、
    をさらに含み、且つ
    前記1つ以上のパラメーターアナライザーが、前記第4のセンサーに結合されるとともに、
    前記第4のセンサーの前記レドックス活性材料に前記第3の試験溶液が流体連通しているとき、前記第3の試験溶液の前記ORPをモニターすることであって、前記ORPが、前記第3の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、及び
    前記第3の試験溶液の前記ORPと前記対照溶液の前記ORPとを比較して前記第2の抗感染剤に対する前記感染因子の前記感受性を決定すること、
    を行うように構成される、請求項43に記載のシステム。
  45. 前記計量コンジットが前記希釈サンプルを第5のアリコートにさらに分離し、且つ
    前記レドックス活性材料を含む第5のセンサーと、
    前記第5のセンサーに前記第5のアリコートを導入するように構成された第5のサンプル送達コンジットであって、前記第5のサンプル送達コンジットが第4の濃度で前記第2の抗感染剤を含み、且つ前記第5のアリコートが前記第2の抗感染剤と前記第4の濃度で混合されて第4の試験溶液を形成する、第5のサンプル送達コンジットと、
    をさらに含み、且つ
    前記1つ以上のパラメーターアナライザーが、前記第5のセンサーに結合されるとともに、
    前記第5のセンサーの前記レドックス活性材料に前記第4の試験溶液が流体連通しているとき、前記第4の試験溶液の前記ORPをモニターすることであって、前記ORPが、前記第4の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、及び
    前記第4の試験溶液の前記ORPと前記第3の試験溶液及び前記対照溶液の前記ORPとを比較して前記第2の抗感染剤に対する前記感染因子の感受性の程度を決定すること、
    を行うように構成される、請求項44に記載のシステム。
  46. 前記希釈用溶液が成長培地を含む、請求項42に記載のシステム。
  47. 前記第1のサンプル送達コンジットが凍結乾燥又は乾燥した形態で前記第1の抗感染剤を含む、請求項46に記載のシステム。
  48. 前記希釈用溶液が脱イオン水及び生理食塩水溶液の少なくとも1つを含む、請求項42に記載のシステム。
  49. 前記第1のサンプル送達コンジットが、凍結乾燥又は乾燥した形態で、成長培地及び前記第1の抗感染剤とを含む、請求項48に記載のシステム。
  50. 前記第2のサンプル送達コンジットが凍結乾燥又は乾燥した形態で成長培地を含む、請求項48に記載のシステム。
  51. 前記第1の試験溶液及び前記対照溶液を昇温でインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントをさらに含む、請求項42に記載のシステム。
  52. 前記サンプルが、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、他のタイプの生物学的サンプル、それらに由来する細菌培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項42に記載のシステム。
  53. 前記体液が、尿、血液、痰、唾液、母乳、脊髄液、精液、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した体液の培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項52に記載のシステム。
  54. 前記計量コンジットが、前記希釈用溶液を送達して約1:1〜約1:10000の希釈比に前記サンプルを希釈するように構成される、請求項42に記載のシステム。
  55. 前記第1のセンサー及び前記第2のセンサーの各々が活性電極及び参照電極を含む、請求項42に記載のシステム。
  56. 前記第3のセンサー、前記第4のセンサー、及び前記第5のセンサーの各々が、活性電極及び参照電極を含む、請求項45に記載のシステム。
  57. 前記レドックス活性材料が、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含む、請求項42に記載のシステム。
  58. 前記感染因子が細菌を含む、請求項42に記載のシステム。
  59. 前記1種以上の抗感染剤が、静菌抗感染剤、殺菌抗感染剤、又はそれらの組合せを含む、請求項58に記載のシステム。
  60. 前記感染因子が真菌を含み、且つ前記1種以上の抗感染剤が抗真菌剤を含む、請求項42に記載のシステム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022240193A1 (ko) * 2021-05-11 2022-11-17 (주)인벤티지랩 지질 나노 입자 제조용 칩, 이를 포함하는 지질 나노 입자 제조 시스템 및 지질 나노 입자 제조 방법
KR20220154039A (ko) * 2021-05-11 2022-11-21 (주)인벤티지랩 지질 나노 입자 제조용 칩, 이를 포함하는 지질 나노 입자 제조 시스템 및 지질 나노 입자 제조 방법
KR20230018330A (ko) * 2021-07-28 2023-02-07 (주)인벤티지랩 지질 나노 입자 제조용 칩, 이를 포함하는 지질 나노 입자 제조 시스템 및 지질 나노 입자 제조 방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4368991A3 (en) 2015-08-25 2024-08-14 Avails Medical, Inc. Devices, systems and methods for detecting viable microorganisms in a fluid sample
EP4397973A3 (en) 2016-05-31 2024-09-04 Avails Medical, Inc. Devices, systems and methods to detect viable infectious agents in a fluid sample and susceptibility of infectious agents to anti-infectives
WO2019005296A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 Avails Medical, Inc. APPARATUS, SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING THE SENSITIVITY OF MICROORGANISMS TO ANTI-INFECTIOUS
WO2019070739A1 (en) 2017-10-03 2019-04-11 Avails Medical, Inc. APPARATUSES, SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF MICROORGANISMS AND THE SENSITIVITY OF MICROORGANISMS TO ANTI-INFECTIOUS, BASED ON OXIDOREDUCTION REACTIONS
WO2019113226A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-13 Avails Medical, Inc. Preparing an output sample comprising a defined concentration of an infectious agent for downstream testing
CN113083383B (zh) * 2021-03-18 2022-10-25 华中农业大学 微流控芯片装置、制备方法及土壤微生物群落培养方法
CN113512602B (zh) * 2021-07-08 2022-10-04 华东医院 血流感染病原体多重基因检测体系及其试剂盒和应用
CN113885767A (zh) * 2021-10-09 2022-01-04 中元汇吉生物技术股份有限公司 微生物培养系统数据显示方法、触摸屏显示器及介质
WO2023076624A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Washington State University Rapid differentiation of antibiotic-susceptible and -resistant bacteria through mediated extracellular electron transfer
WO2024160868A1 (en) * 2023-01-31 2024-08-08 Testmate Health Sa Nucleic acid amplification cassette

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209586A (en) * 1977-07-14 1980-06-24 Noller Hans G Method of testing the effectiveness of a growth inhibiting agent on a microorganism
US4321322A (en) * 1979-06-18 1982-03-23 Ahnell Joseph E Pulsed voltammetric detection of microorganisms
JP2002112761A (ja) * 2000-10-06 2002-04-16 Toshiba Corp 微生物計測センサ
JP2003052392A (ja) * 2001-08-10 2003-02-25 Kanto Chem Co Inc 微生物の検出方法および検出キット

Family Cites Families (142)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3743581A (en) 1970-10-21 1973-07-03 Bactomatic Inc Microbiological detection apparatus
US4200493A (en) 1975-01-24 1980-04-29 United States Of America Microbial detection and enumeration apparatus
US4448534A (en) 1978-03-30 1984-05-15 American Hospital Corporation Antibiotic susceptibility testing
US4236893A (en) 1979-04-09 1980-12-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for the assay of classes of antigen-specific antibodies
US4314821A (en) 1979-04-09 1982-02-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Sandwich immunoassay using piezoelectric oscillator
US4615978A (en) * 1979-06-28 1986-10-07 The State Of Oregon, By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Bacterial growth medium and method of use
US4282255A (en) * 1979-06-28 1981-08-04 State Of Oregon, By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Method and starter compositions for the growth of acid producing bacteria and bacterial compositions produced thereby
EP0091837B1 (en) 1982-04-14 1989-07-26 Radiometer Corporate Development Limited Microbiological test processes and apparatus
US4965193A (en) 1984-08-06 1990-10-23 Washington Research Foundation Detection of microbial beta-lactamase
US4735906A (en) 1984-11-28 1988-04-05 Texas A&M University Sensor having piezoelectric crystal for microgravimetric immunoassays
EP0215669A3 (en) 1985-09-17 1989-08-30 Seiko Instruments Inc. Analytical device and method for analysis of biochemicals, microbes and cells
US4822566A (en) 1985-11-19 1989-04-18 The Johns Hopkins University Optimized capacitive sensor for chemical analysis and measurement
JPS6366454A (ja) 1986-09-08 1988-03-25 Terumo Corp 酵素センサ−およびその製造方法
DK64187A (da) 1986-02-10 1987-08-11 Terumo Corp Enzym-foeler og fremgangsmaade til fremstilling af en saadan
US4977247A (en) 1986-02-14 1990-12-11 Genex Corporation Immobilized protein G variants and the use thereof
GB8612221D0 (en) 1986-05-20 1986-06-25 Amersham Int Plc Assaying species in sample
US5111221A (en) 1988-05-13 1992-05-05 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Receptor-based sensor
US5077210A (en) 1989-01-13 1991-12-31 Eigler Frances S Immobilization of active agents on substrates with a silane and heterobifunctional crosslinking agent
US5501959A (en) * 1989-01-17 1996-03-26 Alamar Biosciences Laboratory, Inc. Antibiotic and cytotoxic drug susceptibility assays using resazurin and poising agents
US5254461A (en) * 1989-11-07 1993-10-19 Infometrix, Incorporated Method of and apparatus for determining microorganism populations electrochemically
US5172332A (en) 1989-12-22 1992-12-15 American Sigma, Inc. Automatic fluid sampling and monitoring apparatus and method
US5182005A (en) 1990-06-01 1993-01-26 Basf Aktiengesellschaft Reference electrode for chemical sensors
US5218304A (en) 1992-03-06 1993-06-08 Monsanto Company Electronic pH and ORP indicator
US5356782A (en) 1992-09-03 1994-10-18 Boehringer Mannheim Corporation Analytical test apparatus with on board negative and positive control
DE69406920T2 (de) 1993-06-01 1998-04-09 Du Pont Analyt-reagierende ktp zusammensetzung und verfahren
US5821399A (en) 1993-07-16 1998-10-13 I-Stat Corporation Automatic test parameters compensation of a real time fluid analysis sensing device
JPH0886771A (ja) 1994-09-16 1996-04-02 Nakano Vinegar Co Ltd 生菌数迅速測定方法及び装置
DE19512117A1 (de) 1995-04-04 1996-10-10 Itt Ind Gmbh Deutsche Meßeinrichtung
JPH0980015A (ja) * 1995-09-13 1997-03-28 Kurita Water Ind Ltd 脱窒菌の脱窒素活性の測定方法
US5922537A (en) 1996-11-08 1999-07-13 N.o slashed.AB Immunoassay, Inc. Nanoparticles biosensor
US6391558B1 (en) 1997-03-18 2002-05-21 Andcare, Inc. Electrochemical detection of nucleic acid sequences
US6548263B1 (en) 1997-05-29 2003-04-15 Cellomics, Inc. Miniaturized cell array methods and apparatus for cell-based screening
DE19822123C2 (de) 1997-11-21 2003-02-06 Meinhard Knoll Verfahren und Vorrichtung zum Nachweis von Analyten
CN1292087A (zh) 1998-02-02 2001-04-18 西格雷特生物科学有限公司 检测分子结合作用的方法和仪器
US6391577B1 (en) * 1999-03-03 2002-05-21 Susan R. Mikkelsen Rapid electrochemical assay for antibiotic and cytotoxic drug susceptibility in microorganisms
DE19921999C2 (de) * 1999-05-12 2003-02-13 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung und Kontrolle von biologisch aktiven Fluiden
US7344627B2 (en) 1999-06-08 2008-03-18 Broadley-James Corporation Reference electrode having a flowing liquid junction and filter members
AU2001279135A1 (en) 2000-07-31 2002-02-13 Maxygen, Inc. Biosensors, reagents and diagnostic applications of directed evolution
EP1278061B1 (en) 2001-07-19 2011-02-09 Sony Deutschland GmbH Chemical sensors from nanoparticle/dendrimer composite materials
CN1232818C (zh) 2001-10-10 2005-12-21 生命扫描有限公司 电化学电池
US6863792B1 (en) 2001-10-11 2005-03-08 The Ohio State University Method of making electrochemical detectors based on iridium oxide
US6780307B2 (en) 2001-10-12 2004-08-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Ion selective electrodes for direct organic drug analysis in saliva, sweat, and surface wipes
US20030073071A1 (en) 2001-10-12 2003-04-17 Jurgen Fritz Solid state sensing system and method for measuring the binding or hybridization of biomolecules
AU2002350427A1 (en) 2001-11-19 2003-06-10 Cantion A/S Sensor system with a reference surface mimicking the detection surface but with low ligand binding capacity
KR100407822B1 (ko) 2001-12-04 2003-12-01 한국전자통신연구원 전기화학식 면역 센서와 이를 이용한 생화학 시료검출장치 및 방법
WO2003052097A1 (en) 2001-12-19 2003-06-26 Hitachi High-Technologies Corporation Potentiometric dna microarray, process for producing the same and method of analyzing nucleic acid
WO2003104789A1 (en) 2002-06-06 2003-12-18 Rutgers, The State University Of New Jersey MULTIFUNCTIONAL BIOSENSOR BASED ON ZnO NANOSTRUCTURES
DE60234540D1 (de) 2002-08-12 2010-01-07 Hitachi High Tech Corp Verfahren zum nachweis von nukleinsäure mittels dna-mikroarrays und vorrichtung zum nukleinsäurenachweis
IL152746A0 (en) 2002-11-11 2003-06-24 Yissum Res Dev Co Biosensor for molecules
US20040118704A1 (en) 2002-12-19 2004-06-24 Yi Wang Analyte test intrument having improved versatility
CN1548546A (zh) * 2003-05-09 2004-11-24 中国科学院大连化学物理研究所 一种基于微流控芯片平台的连续单细胞内涵物的分析方法
JP2005010031A (ja) * 2003-06-19 2005-01-13 Asahi Kasei Corp 混合機構
US7341841B2 (en) 2003-07-12 2008-03-11 Accelr8 Technology Corporation Rapid microbial detection and antimicrobial susceptibility testing
US20120077206A1 (en) 2003-07-12 2012-03-29 Accelr8 Technology Corporation Rapid Microbial Detection and Antimicrobial Susceptibility Testing
GB0322010D0 (en) 2003-09-19 2003-10-22 Univ Cambridge Tech Detection of molecular interactions using field effect transistors
US20060246426A1 (en) 2003-09-26 2006-11-02 Biohesion, Inc. Recombinant fusion proteins with high affinity binding to gold and applications thereof
US8450079B2 (en) 2003-10-31 2013-05-28 Immunetics, Inc. Method for detecting bacteria
WO2005052582A2 (en) 2003-11-28 2005-06-09 Pamgene B.V. Methods and apparatus for cell based microarray assays
WO2005095938A1 (en) 2004-04-01 2005-10-13 Nanyang Technological University Addressable transistor chip for conducting assays
JP2005287452A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Chisso Corp 微生物の培養・検出法および微生物検出用発色試薬。
US7763426B2 (en) 2004-11-01 2010-07-27 The Regents Of The University Of California Probes and methods for detection of Escheridia coli and antibiotic resistance
WO2006102695A1 (en) 2005-04-01 2006-10-05 Medvet Science Pty Ltd Identifying respiratory infectious organisms
US20060286548A1 (en) 2005-06-16 2006-12-21 Gregory Liposky Method of making recombinant human antibodies for use in biosensor technology
US20070054396A1 (en) 2005-06-30 2007-03-08 Steven Peppers Cell line and methods for determining viral titer
DE102005037436A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-15 Siemens Ag Verfahren und System zur Konzentrationsbestimmung eines Analyt-Enzym-Komplexes oder Analyt-Enzym-Konjugats, insbesondere zur elektrochemischen Detektion des Analyten, und zugehörige Messvorrichtung
WO2007035814A2 (en) 2005-09-20 2007-03-29 Advandx, Inc. Reagents, methods and kits for classification of fungi and direction of anti-fungal therapy
US7432526B2 (en) 2005-12-20 2008-10-07 Palo Alto Research Center Incorporated Surface-passivated zinc-oxide based sensor
EP2005148B1 (en) 2006-03-16 2018-03-07 Universal Nanosensor Technologies Inc. Dielectric sensing method and system
WO2008014485A2 (en) 2006-07-28 2008-01-31 California Institute Of Technology Multiplex q-pcr arrays
WO2008020813A1 (en) 2006-08-16 2008-02-21 Agency For Science, Technology And Research Method of electrically detecting a biological analyte molecule
EP4134667A1 (en) 2006-12-14 2023-02-15 Life Technologies Corporation Apparatus for measuring analytes using fet arrays
US8349167B2 (en) 2006-12-14 2013-01-08 Life Technologies Corporation Methods and apparatus for detecting molecular interactions using FET arrays
US8012758B2 (en) * 2007-02-16 2011-09-06 Nalco Company Method of monitoring microbiological activity in process streams
TWI336782B (en) 2007-07-05 2011-02-01 Apex Biotechnology Corp Composite modified electrode trip
CN105543084B (zh) * 2007-07-23 2019-09-06 美艾利尔技术公司 分析系统
WO2009021908A2 (en) * 2007-08-10 2009-02-19 Unilever Plc Disposable enzymatic sensor for liquid samples
US20120143027A1 (en) 2007-12-19 2012-06-07 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Field effect transistors for detection of nosocomial infection
NL1035649C2 (nl) * 2008-02-20 2009-08-24 Stichting Wetsus Ct Of Excelle Sensor, bioreactor, microbiele brandstofcel en werkwijze voor het meten en benutten van effecten van trillingen en/of velden op een micro-organisme voor beïnvloeding van een micro-organisme.
US8836351B2 (en) 2008-06-10 2014-09-16 University Of Florida Research Foundation, Inc. Chloride detection
US8698226B2 (en) 2008-07-31 2014-04-15 University Of Connecticut Semiconductor devices, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
EP2172767A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-07 Sony Corporation A sensor for thiol analytes
US20100137143A1 (en) 2008-10-22 2010-06-03 Ion Torrent Systems Incorporated Methods and apparatus for measuring analytes
US8508100B2 (en) 2008-11-04 2013-08-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Surface acoustic wave element, surface acoustic wave device and methods for manufacturing the same
US20100122904A1 (en) 2008-11-17 2010-05-20 Board Of Regents, The University Of Texas System Incorporating cmos integrated circuits in the design of affinity-based biosensor systems
KR101101880B1 (ko) 2008-11-25 2012-01-05 문우철 성교전파성질환 원인균의 탐지, 유전자형 분석 및 항생제 내성 유전자형의 분석용의 dna 칩, 키트, 및 이것을 이용한 탐지 및 유전자형의 분석방법
IT1397120B1 (it) 2009-02-25 2012-12-28 Alifax Holding S P A Dispositivo integrato per analisi diagnostiche, e relativo procedimento
CA2753503A1 (en) 2009-02-26 2010-09-02 Tyrian Diagnostics Limited Method of diagnosis of infection by mycobacteria and reagents therefor
JP5372826B2 (ja) * 2009-03-31 2013-12-18 一般財団法人電力中央研究所 微生物群担持担体の作製方法並びに微生物を利用した物質処理方法及び物質生産方法
US20120208291A1 (en) 2009-05-01 2012-08-16 Univeristy Of Utah Research Foundation Methods and compositions for measuring high affinity interactions with kinetic imaging of single molecule interaction (kismi)
US20120261274A1 (en) 2009-05-29 2012-10-18 Life Technologies Corporation Methods and apparatus for measuring analytes
JP2011058900A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Panasonic Corp 酸化還元種濃度測定方法
JP2011085038A (ja) 2009-10-14 2011-04-28 Panasonic Corp スクロール圧縮機
EP2513952A1 (en) 2009-12-17 2012-10-24 Merck Patent GmbH Deposition of nanoparticles
FR2956868B1 (fr) 2010-03-01 2014-01-10 Bio Rad Pasteur Procede rapide de detection d'enzymes et de microorganismes
CN101852765A (zh) * 2010-05-06 2010-10-06 解宇 利用细菌的氧化反应判断其对药物敏感性的装置及方法
US8519490B2 (en) 2010-08-09 2013-08-27 Omnivision Technologies, Inc. Backside stimulated sensor with background current manipulation
US8987841B2 (en) 2010-08-09 2015-03-24 Omnivision Technologies, Inc. Backside stimulated sensor with background current manipulation
KR101963462B1 (ko) 2010-10-04 2019-03-28 제납시스 인크. 재사용 가능한 자동화 평행 생물 반응 시스템 및 방법
US20140054651A1 (en) 2010-12-08 2014-02-27 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Reliable nanofet biosensor process with high-k dielectric
US8901678B2 (en) 2010-12-16 2014-12-02 Chang Gung University Light-assisted biochemical sensor
US9302908B2 (en) 2010-12-17 2016-04-05 Georgetown University Systems and process for forming carbon nanotube sensors
US9676621B2 (en) 2011-02-18 2017-06-13 Uwm Research Foundation, Inc. Graphene-based field-effect transistor biosensors
US9926596B2 (en) 2011-05-27 2018-03-27 Genapsys, Inc. Systems and methods for genetic and biological analysis
US20140186215A1 (en) 2011-06-13 2014-07-03 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Sensor element, dew condensation sensor, humidity sensor, method for detecting dew condensation, and dew-point measurement device
EP2723884B2 (en) 2011-06-22 2024-09-11 INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) Method for detecting the presence of carbapenemase-producing bacteria in a sample
JP6104165B2 (ja) * 2011-09-30 2017-03-29 ライオン株式会社 酸化還元指示薬の色調変化を測定する方法
US20130089932A1 (en) 2011-10-10 2013-04-11 Qiang Wu FET Sensor and Methods for Detecting Melamine
US9459234B2 (en) 2011-10-31 2016-10-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd., (“TSMC”) CMOS compatible BioFET
WO2013082600A1 (en) 2011-12-02 2013-06-06 The Johns Hopkins University Biosensor systems and related methods for detecting analytes in aqueous and biological environments
JP6257523B2 (ja) 2011-12-22 2018-01-10 ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニーBecton, Dickinson And Company 感染性微生物の迅速な検出のための方法及び装置
CN102735728B (zh) * 2012-07-05 2013-07-17 济南大学 一种电化学免疫传感器、其制备方法及其用途
US10845277B2 (en) 2012-10-18 2020-11-24 Innovaprep, Llc Liquid to liquid biological particle fractionation and concentration
US20140141408A1 (en) 2012-11-22 2014-05-22 Glenn Gulak Integrated sensor for the rapid identification of bacteria using isfets
US8728844B1 (en) 2012-12-05 2014-05-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Backside CMOS compatible bioFET with no plasma induced damage
CN105143435A (zh) 2013-02-28 2015-12-09 远程医疗零距离公司 用于评估样品的微生物含量的诊断装置
CA2906231C (en) * 2013-03-28 2024-05-14 Marketa RICICOVA Microfluidic devices and methods for use thereof in multicellular assays of secretion
IL227276A0 (en) 2013-07-01 2014-03-06 Parasight Ltd A method and system for obtaining a monolayer of cells, for use specifically for diagnosis
EP3071965A1 (en) 2013-11-21 2016-09-28 Avails Medical, Inc. Electrical biosensor for detecting a substance in a bodily fluid, and method and system for same
CN103645229B (zh) * 2013-12-12 2015-10-28 复旦大学 用于检测细菌的阵列式多重电化学恒温扩增芯片及其制备方法
US20150355129A1 (en) 2014-06-05 2015-12-10 Avails Medical, Inc. Systems and methods for detecting substances in bodily fluids
US9963733B2 (en) * 2014-06-05 2018-05-08 Avails Medical, Inc. Devices, systems and methods for detecting viable infectious agents in a fluid sample
GB201412156D0 (en) * 2014-07-08 2014-08-20 Accunostics Ltd Analyte concentration measurement
EP2998025A1 (en) 2014-08-08 2016-03-23 Ajay Jain Fluid dispensing device
EP3183362B1 (en) * 2014-08-22 2021-03-24 Nanyang Technological University Electrochemical detection of microorganisms
US10259729B2 (en) 2014-09-04 2019-04-16 Clean Chemistry, Inc. Systems and method of water treatment utilizing reactive oxygen species and applications thereof
DK3194373T3 (da) 2014-09-16 2021-04-26 Univ Northeastern Fremgangsmåde til monitorering af levedygtighed for en biofilm af pseudomonas aeruginosa baseret på elektrokemisk detektering af pyocyanin
WO2016061453A1 (en) 2014-10-16 2016-04-21 The General Hospital Corporation Dba Massachusetts General Hospital Devices and methods for target analyte detection in liquid samples
US10449542B2 (en) 2014-10-28 2019-10-22 The Governing Council Of The University Of Toronto Electrochemical metabolic activity detecting device
US9702847B2 (en) 2014-12-30 2017-07-11 Avails Medical, Inc. Systems and methods for detecting a substance in bodily fluid
US20160369318A1 (en) * 2015-06-22 2016-12-22 Advanced Diamond Technologies, Inc. Method of determining the concentration of pathogens or oxidizable organic compounds using an ozone titration sensor
EP4368991A3 (en) 2015-08-25 2024-08-14 Avails Medical, Inc. Devices, systems and methods for detecting viable microorganisms in a fluid sample
CN105445169B (zh) * 2015-12-21 2019-02-05 江苏大学 一种细菌计数方法
EP3356511B1 (en) 2016-01-25 2022-04-27 Avails Medical, Inc. Methods for detecting viable infectious agents in a fluid sample using an electrolyte-insulator-semiconductor sensor
EP4397973A3 (en) 2016-05-31 2024-09-04 Avails Medical, Inc. Devices, systems and methods to detect viable infectious agents in a fluid sample and susceptibility of infectious agents to anti-infectives
CN106226515B (zh) * 2016-08-19 2018-10-19 浙江工商大学 一种快速检测单核细胞增生李斯特氏菌的方法
WO2018111234A1 (en) 2016-12-13 2018-06-21 Avails Medical, Inc. DEVICES, SYSTEMS AND METHODS TO DETECT THE PRESENCE OF ß-LACTAM ANTIBIOTIC HYDROLYZING BACTERIA IN A SAMPLE
CN106755287B (zh) * 2017-02-07 2020-05-08 盎亿泰地质微生物技术(北京)有限公司 一种微生物相对含量检测计数方法
WO2019005296A1 (en) * 2017-06-27 2019-01-03 Avails Medical, Inc. APPARATUS, SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING THE SENSITIVITY OF MICROORGANISMS TO ANTI-INFECTIOUS
WO2019070739A1 (en) 2017-10-03 2019-04-11 Avails Medical, Inc. APPARATUSES, SYSTEMS AND METHODS FOR DETERMINING THE CONCENTRATION OF MICROORGANISMS AND THE SENSITIVITY OF MICROORGANISMS TO ANTI-INFECTIOUS, BASED ON OXIDOREDUCTION REACTIONS
WO2019113226A1 (en) 2017-12-05 2019-06-13 Avails Medical, Inc. Preparing an output sample comprising a defined concentration of an infectious agent for downstream testing
CA3101880A1 (en) 2018-06-19 2019-12-26 Avails Medical, Inc. Devices, systems, and methods for measuring a solution characteristic of a sample comprising microorganisms
WO2020117650A1 (en) 2018-12-03 2020-06-11 Avails Medical, Inc. Apparatus, systems, and methods for quantifying infectious agents

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209586A (en) * 1977-07-14 1980-06-24 Noller Hans G Method of testing the effectiveness of a growth inhibiting agent on a microorganism
US4321322A (en) * 1979-06-18 1982-03-23 Ahnell Joseph E Pulsed voltammetric detection of microorganisms
JP2002112761A (ja) * 2000-10-06 2002-04-16 Toshiba Corp 微生物計測センサ
JP2003052392A (ja) * 2001-08-10 2003-02-25 Kanto Chem Co Inc 微生物の検出方法および検出キット

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
岩田和夫,松田明: "Candidaの酸化還元電位と諸種細菌の混合培養の影響", 真菌と真菌症, vol. 3, no. 2, JPN6022024392, September 1962 (1962-09-01), pages 56 - 60, ISSN: 0004798881 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022240193A1 (ko) * 2021-05-11 2022-11-17 (주)인벤티지랩 지질 나노 입자 제조용 칩, 이를 포함하는 지질 나노 입자 제조 시스템 및 지질 나노 입자 제조 방법
KR20220154039A (ko) * 2021-05-11 2022-11-21 (주)인벤티지랩 지질 나노 입자 제조용 칩, 이를 포함하는 지질 나노 입자 제조 시스템 및 지질 나노 입자 제조 방법
KR102492420B1 (ko) * 2021-05-11 2023-01-31 (주)인벤티지랩 지질 나노 입자 제조용 칩, 이를 포함하는 지질 나노 입자 제조 시스템 및 지질 나노 입자 제조 방법
KR20230018330A (ko) * 2021-07-28 2023-02-07 (주)인벤티지랩 지질 나노 입자 제조용 칩, 이를 포함하는 지질 나노 입자 제조 시스템 및 지질 나노 입자 제조 방법
KR102674242B1 (ko) * 2021-07-28 2024-06-12 (주)인벤티지랩 지질 나노 입자 제조용 칩, 이를 포함하는 지질 나노 입자 제조 시스템 및 지질 나노 입자 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US11655494B2 (en) 2023-05-23
EP3668650A4 (en) 2021-06-02
US20200224241A1 (en) 2020-07-16
JP2023058489A (ja) 2023-04-25
CN111182971B (zh) 2022-08-30
WO2019070739A1 (en) 2019-04-11
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