JP2023507281A - 薄膜ベースのアッセイ用の反射率信号のデュアルセンサー検出 - Google Patents
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Abstract
本開示は、分析物が別々の表面上で分析されることを可能にする薄膜要素を対象とする。一実施例では、薄膜要素は、流体サンプルを処理して第1の分析物および第2の分析物を生成するための第1の層を含む。薄膜要素はまた、第1の分析物が第1の層によって保持されることを可能にするために第1の分析物に対して浸透性を有さず、第2の分析物が第2の層を通過することを可能にするために第2の分析物に対して浸透性を有するように構成された第2の層を含む。薄膜要素は、第2の分析物を保持するように構成された第3の層をさらに含む。第2の層は、第1の反射面および第2の反射面を含み、第1および第3の層に存在する分析物を示す反射信号を、薄膜要素の反対側に位置するセンサーに供給する。【選択図】図1
Description
本開示は、概して、流体サンプルを分析するための薄膜要素および対応するデバイス、より具体的には、薄膜要素の両側からの反射率信号を測定するためのデバイスに関する。
従来の薄膜ベースのアッセイは、単一のセンサーを使用して薄膜要素の1つの表面からの反射率信号を測定することによって実施される。場合によっては、単一のセンサーが、薄膜要素の同じ表面からの多数の分析物を順次分析してもよい。しかしながら、同じ表面から多数の分析物が分析される場合、1つの分析物が別の分析物と干渉する可能性がある。例えば、HbA1cアッセイの場合、メトヘモグロビン(ヘモグロビンの分析物)は、フルクトシルバリン-ヒスチジン(fVH)(HbA1cの分析物)の測定を複雑にし得る。
本開示は、分析物を別々の表面上で分析することを可能にする薄膜要素、および分析を実施するために薄膜要素の別々の表面からの反射率信号を測定するように構成された対応するデバイスを対象とする。一般的な例示的な実施形態では、流体サンプルを分析するためのデバイスは、流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための第1の層を備える薄膜要素を含む。薄膜要素はまた、第1の成分が第1の層によって保持されることを可能にするために第1の成分に対して浸透性を有さず、第2の成分が第2の層を通過することを可能にするために第2の成分に対して浸透性を有するように構成された第2の層を含む。第2の層は、第1の反射面および第2の反射面を含む。薄膜要素は、第2の成分を保持するように構成された第3の層をさらに含む。デバイスは、第1の層に向かって位置決めされた第1のセンサーを追加的に含む。第2の層の第1の反射面は、第1の成分によって変調された第1の光を反射することによって第1の光学信号を生成するように構成され、第1のセンサーは、第1の光学信号を受信するように構成される。デバイスは、第3の層に向かって位置決めされた第2のセンサーをさらに含み、第2の層の第2の反射面は、第2の成分によって変調された第2の光を反射することによって第2の光学信号を生成するように構成される。第2のセンサーは、第2の光学信号を受信するように構成される。
別の実施形態では、デバイスは、第1の層に向かって位置決めされた第1の光源を含み、第1の光源からの光は、第1の成分によって変調されて、第1の光学信号を生成する。このデバイスはまた、第3の層に向かって位置決めされた第2の光源を含み、第2の光源からの光は、第2の成分によって変調されて、第2の光学信号を生成する。
別の実施形態では、デバイスは、第1の光学信号が第1のセンサーによって受信される前に第1の光学信号をフィルタリングするように構成された第1の光学フィルタと、第2の光学信号が第2のセンサーによって受信される前に第2の光学信号をフィルタリングするように構成された第2の光学フィルタとを含む。いくつかの実施形態では、光学フィルタは、光源と薄膜要素との間に位置し得る。他の実施形態では、光学フィルタは、薄膜要素と光学センサーとの間に位置し得る。さらに他の実施形態では、光学フィルタは、光源と薄膜要素との間、および薄膜要素と光学センサーとの間の両方に位置し得る。
別の実施形態では、第1のセンサーは、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを含み、第2のセンサーは、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを含む。
別の実施形態では、第2の層は、ゼラチンと、第2の層の第1の反射面および第2の反射面を提供する光学マスキング材料とを含む。
別の実施形態では、光学マスキング材料は、TiO2を含む。
別の実施形態では、第1のセンサーは、第1の光学信号に応答して第1の電気信号を生成し、第2のセンサーは、第2の光学信号に応答して第2の電気信号を生成する。デバイスは、第1の電気信号および第2の電気信号を受信するために、第1のセンサーおよび第2のセンサーと通信するプロセッサをさらに含む。プロセッサは、第1の電気信号および第2の電気信号に基づいて、第1の成分と第2の成分との間の比を決定または生成するように構成される。
いくつかの実施形態では、サンプルは、複数の成分、例えば、第1の成分および第2の成分を含む。第1および第2の成分は、例示のみを目的として提供されており、3つ以上の成分もサンプルに含まれ得る。いくつかの実施形態では、異なる成分は、分子量、サイズ、分子の複雑さ、電荷、ファンデルワールス力、疎水性、親水性などであるがこれらに限定されない、いくつかの特性の違いを含むことができる。一実施形態では、差は分子量であり得る。そのような実施形態では、成分は、非常に異なる分子量を有するカルシウムおよびアルブミンであり得る。第1の層は、流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための少なくとも1つの試薬を含むことができる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの試薬は、特性の違いに基づいて成分を生成または分離することができる化合物である。
別の実施形態では、サンプルは、ヒトまたは動物の血液サンプルを含み、第1の層は、流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための少なくとも1つの試薬を含み、少なくとも1つの試薬は、溶解剤、変性剤、ならびに血液サンプルを処理してHbとHbA1cに由来するペプチドとを提供するためのプロテアーゼを含み、血液サンプルの第1の成分はHbを含み、血液サンプルの第2の成分はHbA1cに由来するペプチド(例えば、糖ペプチド)を含む。
別の実施形態では、第3の層は、第2の成分を処理してサンプルの第3の成分を生成するように構成された少なくとも1つの試薬を含み、第2の光は第3の成分によって変調される。
別の実施形態では、薄膜要素は、第1のセンサーと第2のセンサーとの間で、第1のセンサーから第2のセンサーまで定義される方向に実質的に垂直な方向に移動可能であり、薄膜スライドの移動時に、複数の第1の光学信号は、第1の反射面によって生成され、第1のセンサーによって受信され、複数の第2の光学信号は、第2の反射面によって生成され、第2のセンサーによって受信される。
別の実施形態では、第1の層は最上層であり、第2の層は中間層であり、第3の層は最下層であり、第1のセンサーは最上センサーであり、第2のセンサーは最下センサーである。
一般的な例示的な実施形態では、流体サンプルを分析する方法は、第1のセンサーから第2のセンサーまで定義される鉛直方向に実質的に垂直な方向に、第1のセンサーと第2のセンサーとの間で薄膜要素を移動させることを含む。薄膜要素は、流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための第1の層と、第1の成分が第1の層によって保持されることを可能にするために第1の成分に対して浸透性を有さず、第2の成分が第2の層を通過することを可能にするために第2の成分に対して浸透性を有するように構成された第2の層とを含み、第2の層は、第1の反射面および第2の反射面を含む。薄膜要素はまた、第2の成分を保持するように構成された第3の層を含む。この方法はまた、同時に、第1の成分によって変調された第1の光を第1の反射面から反射することによって第1の光学信号を生成し、第2の成分によって変調された第2の光を第2の反射面から反射することによって第2の光学信号を生成することを含み、かつ、同時に、第1のセンサーによって第1の光学信号を受信し、第2のセンサーによって第2の光学信号を受信することを含む。
追加的な特徴および利点は、以下の詳細な説明および図で説明されており、それらから明らかになるであろう。本明細書で説明される特徴および利点は、包括的ではなく、特に、多くの追加的な特徴および利点は、図および説明を考慮して、当業者には明らかであろう。また、特定の実施形態は、本明細書に記載されているすべての利点を有する必要はなく、個々の有利な実施形態を別個に請求することが明確に企図されている。さらに、本明細書で使用される言語は、主に読みやすさおよび指示目的のために選択されており、本発明の主題の範囲を限定するものではないことに留意されたい。
ここで、本開示の実施形態は、添付の図を参照して、例としてのみさらに詳細に説明される。
本開示は、薄膜要素上の流体サンプル、例えば、ヒトまたは動物のサンプルを分析するための方法および装置に関する。流体サンプルは、血液または血液成分または他の液体であり得る。流体には、血液、尿、唾液、脳脊髄液、胆汁、汗、精液、血漿、血清、膣液、涙液、硝子体液などが含まれ得るが、これらに限定されない。一実施形態では、流体サンプルは、ヒトまたは動物の血液サンプルである。
図1および図2は、本開示による薄膜要素10の例示的な実施形態を示す。図3は、図1および図2に示される薄膜要素10上に分注された流体サンプルを分析するように構成された、本開示による分析装置100の例示的な実施形態を示す。
図1および図2に示されるように、薄膜要素10は、複数の層を含む。図示する実施形態では、薄膜要素10は、第1すなわち最上層20、第2すなわち中間層30、および第3すなわち最下層40を含む。当業者は、本明細書で説明するように薄膜要素10の機能を変更することなく、追加の層を薄膜要素10に追加することができるか、または既存の層を追加の層に分割することができることを認識するであろう。
いくつかの実施形態では、薄膜要素10は、支持層42上に形成することができる。支持層42は、ポリエステルまたは他の透明なプラスチック材料などであるがこれらに限定されない透明な材料であり得る。いくつかの実施形態では、この支持材料は、使用中に要素上に留まることができる。
薄膜要素10の第1の層20は、分析のために流体サンプル80を最初に受け取るように構成される。流体サンプル80は、血清、血漿、または全血を含む血液サンプルであり得る。一実施形態では、第1の層20は、流体サンプル80を処理して複数の分析物を生成する1つ以上の試薬50を含み得、その結果、1つ以上の試薬50は、流体サンプルが第1の層20に配置されると、流体サンプルから第1の成分60および第2の成分70を生成する。一実施形態では、第1の層20は、以下により詳細に説明されるように、流体サンプル80によって変調された光学信号の反射率に影響を及ぼさないように、透明または部分的に不透明であり得る。いくつかの実施形態では、第1の層の組成物は、水溶性ポリマーによって支持された30μmのポリマービーズであり得る。
例示的な実施形態において、1つ以上の試薬50は、溶解剤、変性剤、ならびに/または流体サンプルを処理し、例えば、ヘモグロビン(Hb)、およびHbA1cに由来するペプチドを生成するためのプロテアーゼを含み得る。この例では、血液サンプルの第1の成分60はHbを含み得、血液サンプルの第2の成分70は、HbA1cに由来するペプチドを含み得る。第1の層20の1つ以上の試薬50は、赤血球を溶解し、ヘモグロビンを変性させ、タンパク質分解の結果としてヘモグロビン分子からfVH(HbA1c分析物)を放出し得る。以下でさらに詳細に説明するように、変性したヘモグロビン分子は、第2の層30の組成物により、第1の層20に保持され得る。変性修飾メトヘモグロビンは、約540nmで特徴的に強い光吸収を有し、これにより、第1の層20から反射する光を検出するセンサーによる検出が可能になる。
一実施形態では、1つ以上の試薬50は、グルコースオキシダーゼなどのグルコース酸化剤を含み得る。
薄膜要素10の第2の層30は、流体サンプルの第1の成分60(例えば、Hb)に対して浸透性を有さず、流体サンプルの第2の成分70(例えば、HbA1cに由来するペプチド)に対して浸透性を有するように構成される。このようにして、第2の層30は、第2の成分70が第3の層40を通過することを可能にし、一方、第1の成分は、第1の層20に保持される。一実施形態では、第2の層30を通る浸透性/不浸透性は、分子サイズおよび/または分子量に基づいてもよい。他の実施形態では、第2の層30を通る浸透性/不浸透性は、イオン交換、イオン輸送、バリア層などに基づいてもよい。
以下でより詳細に説明するように、第2の層30は、第1の層20によって保持される第1の成分60が、第3の層40によって保持される第2の成分70とは別に分析され得るように、少なくとも1つの反射面を含んでもよく、その逆もまたしかりである。例えば、少なくとも1つの反射面は、第1すなわち上部反射面34および第2すなわち下部反射面36を含み得、これにより、第1の成分60および第2の成分70が薄膜要素10の反対側から分析されることが可能になる。一実施形態では、第2の層30はゼラチンで形成されてもよく、上部反射面34および/または下部反射面36を含む少なくとも1つの反射面を作り出すTiO2などの光学マスキング材料を含んでもよい。
他の実施形態では、第2の層は、BaSO4で形成することができる。このバリウム層は、少なくとも1つの反射面を作り出すTiO2などの反射材料を含むことができる。
薄膜要素10の第3の層40は、流体サンプルが第1の層20から第2の層30を一旦通過すると、流体サンプルの第2の成分70(例えば、HbA1cに由来するペプチド)を保持するように構成されている。一実施形態では、第3の層40は、以下により詳細に説明されるように、第2の成分70によって変調された光学信号の反射率に影響を及ぼさないように、透明で部分的に不透明であり得る。いくつかの実施形態では、第3の層40は、ゼラチン、合成ポリマーなどであるがこれらに限定されない材料で形成され得る。
第3の層40は、第2の成分70を処理して第3の成分95を生成するように構成された1つ以上の第2の試薬90を含み得る。第2の試薬90は、第1の試薬と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態では、それらは異なる。一実施形態では、第3の層40は、一旦、第2の成分70が第3の層40によって受け取られると、第2の成分70を処理して色素原、例えば、第3の成分95にする1つ以上の第2の試薬90を含み得る。例えば、第2の成分70がfVHを含むHbA1cの例では、第3の層40の1つ以上の第2の試薬90は、fVHを処理することができ(例えば、オキシダーゼ→H2O2→HRP→青色ロイコ染料のカスケード反応)、結果は、反射率を測定するセンサーによって検出され得る。
他の実施形態では、多くの異なる分析物を適切な試薬で検出することができる。いくつかの実施形態では、結合した/遊離した分析物を使用することができる。分析物には、グルコース、血中尿素窒素(BUN)、クレアチニン、ナトリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、非抱合型ビリルビン、抱合型ビリルビン、非抱合型デルタビリルビンなどが含まれ得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、試薬が必要とされない場合がある。
図3に示されるように、デバイス100は、薄膜要素10を受け入れ、反対側から薄膜要素10を分析するように構成される。図示する実施形態では、デバイス100は、第1すなわち上部アセンブリ110および第2すなわち下部アセンブリ120を含む。第1のアセンブリ110は、薄膜要素10の第1の層20によって保持される第1の成分60を分析するために使用されるように構成された第1の光源112、第1の光学フィルタ114、および第1のセンサー116を含んでもよい。下部アセンブリ120は、薄膜要素10の第3の層40によって保持される第2の成分70を分析するために使用されるように構成された第2の光源122、第2の光学フィルタ124、および第2のセンサー126を含んでもよい。図3は、第1の光源112が45度で照明し、第1のセンサー116が45度で読み取る(全体が互いに対して90度に方向付けられている)ことを示している。言い換えれば、光ビームは反射し、90度で検出される。同様の構成が、第2の光源122および第2のセンサー126について示されている。しかしながら、いくつかの実施形態では、鏡面反射を回避するために、光源は45度で照明することができ、センサーはサンプルに対して90度で信号を読み取ることができる。
図3は、デバイス100内に設置された薄膜要素10を示しているが、薄膜要素10は、第1のアセンブリ110と第2のアセンブリ120との間で、例えば、第1のアセンブリ110から第2のアセンブリ120まで定義される鉛直方向に実質的な垂直な方向に移動可能であることを理解されたい。図3に示すように位置決めされた場合、複数の第1の光学信号140は、第1の光源112からの第1の光135が第1の反射面34で反射し、第1の成分60によって変調されるときに生成されてもよく、複数の第2の光学信号150は、第2の光源122からの第2の光145が第2の反射面36で反射し、第2の成分70によって変調されるときに生成されてもよい。
図示する実施形態では、第1の光源112は、第1の層20の上方に設けられ、第1の光135を第1の層20に投射するように構成され、それにより、第1の光135は、第1の層20によって保持される流体サンプルの第1の成分60によって変調され得る。第1の光源112は、例えば、1つ以上の発光ダイオード(「LED」)ライト、または当業者に理解されている別のタイプの照明構造を含み得る。当業者は、例えば、第1の光源110を横に配置する非水平構成に薄膜要素10を配置することによって、または第1の光源112を別の場所に配置し、第1の層20の上方にある反射器を使用して第1の光135を第1の層20に向けて案内することによって、第1の光源112に対する他の構成が可能であることを認識するであろう。
図示する実施形態では、第2の光源122は、第3の層40の下方に設けられ、第2の光145を第3の層40に投射するように構成され、それにより、第2の光145は、第3の層40によって保持される流体サンプルの第2の成分70によって変調され得る。第2の光源122は、例えば、1つ以上のLEDライト、または当業者に理解されている別のタイプの照明構造を含み得る。当業者は、例えば、第2の光源122を横に配置する非水平構成に薄膜要素10を配置することによって、または第2の光源122を別の場所に配置し、第3の層40の下方にある反射器を使用して第2の光145を第3の層40に向けて案内することによって、第2の光源122に対する他の構成が可能であることを認識するであろう。
代替の実施形態では、第1の光源112および第2の光源122の代わりに単一の光源を使用することができる。例えば、単一の光源は、薄膜要素10の両側に向かって光を投射することができ、反射器は、第1の光135を第1の層20に向けて、第2の光145を第3の層40に向けて方向付けるために使用される。
図示する実施形態では、第1の光学フィルタ114は、第1の層20の上方に設けられ、第1の光学信号140が第1のセンサー116によって受信される前に、第1の光135が第1の成分60によって変調され、第1の反射面34で反射されることによって生成される第1の光学信号140をフィルタリングするように構成される。一実施形態では、第1の光学フィルタ114は、実行されているアッセイに適切な波長のバンドパスフィルタであり得る。当業者は、例えば、第1の光学フィルタ114を横に配置する非水平構成に薄膜要素10を配置することによって、第1の光学フィルタ114に対する他の構成が可能であることを認識するであろう。他のタイプの光学フィルタには、吸収性フィルタおよびダイクロイックフィルターが含まれ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、回折格子またはモノクロメーターを使用して、特定の波長の光を選択することもできる。
図示する実施形態では、第2の光学フィルタ124は、第3の層40の下方に設けられ、第2の光学信号150が第2のセンサー126によって受信される前に、第2の光145が第2の成分70によって変調され、第2の反射面36で反射されることによって生成される第2の光学信号150をフィルタリングするように構成される。一実施形態では、第2の光学フィルタ124は、実行されているアッセイに適切な波長のバンドパスフィルタであり得る。当業者は、例えば、第2の光学フィルタ124を横に配置する非水平構成に薄膜要素10を配置することによって、第2の光学フィルタ124に対する他の構成が可能であることを認識するであろう。
図示する実施形態では、第1のセンサー116は、第1の層20の上方に設けられ、第1の光135が第1の成分60によって変調され、第1の反射面34で反射されることによって第1の光学信号140が生成された後に、かつ、第1の光学信号140が第1の光学フィルタ114を通過した後に、第1の光学信号140を受信するように構成される。一実施形態では、第1のセンサー116は、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを含み得る。当業者は、例えば、第1のセンサー116を横に配置する非水平構成に薄膜要素10を配置することによって、第1のセンサー116に対する他の構成が可能であることを認識するであろう。
図示する実施形態では、第2のセンサー126は、第3の層40の下に設けられ、第2の光145が第2の成分70によって変調され、第2の反射面36から反射されることによって第2の光学信号150が生成された後に、かつ、第2の光学信号150が第2の光学フィルタ124を通過した後に、第2の光学信号150を受信するように構成される。一実施形態では、第2のセンサー126は、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを含み得る。当業者は、例えば、第2のセンサー126を横に配置する非水平構成に薄膜要素10を配置することによって、第2のセンサー126に対する他の構成が可能であることを認識するであろう。
デバイス100は、第1のアセンブリ110および第2のアセンブリ120の要素を個別にまたは全体として制御し、第1のアセンブリ110および第2のアセンブリ120に信号を送信し、そこから信号を受信するプロセッサ180をさらに含むか、またはプロセッサ180と通信するように配置することができる。一実施形態では、プロセッサ180は、第1のセンサー116が第1の光学信号140を感知することに応答して第1のセンサー116によって生成される第1の電気信号を受信することができ、第2のセンサー126が第2の光学信号150を感知することに応答して第2のセンサー126によって生成される第2の電気信号を受信することができる。第1の電気信号および第2の電気信号は、例えば、それぞれ、第1の光学信号140および第2の光学信号150の測定された強度を示し得る。
いくつかの実施形態では、反応速度を計算するために、経時的に複数の測定を行うことができる。いくつかの実施形態では、経時的なこれらの複数の測定値は、少なくとも初期の空白読み取りとその後の最終読み取りを含むことができる。応答は、最終読み取りから初期の空白読み取りを差し引くことによって計算することができる。
次に、プロセッサ180は、例えば、第1の電気信号および第2の電気信号に基づいて、流体サンプルの第1の成分60の濃度と第2の成分70の濃度との間の比を生成することによって信号を処理することができる。いくつかの実施形態では、センサーが撮像反射計に含まれるか、またはその一部である場合、画像処理を使用して結果を得ることができる。
他の実施形態では、プロセッサ180は、例えば、第1の電気信号および第2の電気信号に基づいて、2つの異なる分析物またはサンプル成分の濃度を計算することによって、信号を処理することができる。
他のタイプのアルゴリズムを計算に使用することができる。他のアルゴリズムには、リスクスコアを算出するための定数で割った2つの測定値の積、または選択した分析物の干渉量の測定値と、バイアスを排除するアルゴリズムが含まれ得るが、これらに限定されない。
図4は、本開示の例示的な実施形態による、図1~図3のデバイス100に薄膜要素10を使用してアッセイを実施する方法を示す。当業者は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、特定のステップが図4に示されるものから省略または追加され得ることを認識するであろう。
ステップ200において、流体サンプルが、薄膜要素10の第1の層20上に分注される。流体サンプルは、例えば、血清、血漿、または全血を含むヒトまたは動物の血液サンプルであり得る。流体サンプルは、薄膜要素10がデバイス100に挿入される前に第1の層20に追加され得るか、または流体サンプルは、薄膜要素10がデバイス100の第1のアセンブリ110と第2のアセンブリ120との間に既に位置決めされた状態で追加され得る。
ステップ202において、薄膜要素10の第1の層20上に分注された流体サンプルは、第1の層20の1つ以上の試薬50と反応して、第1の成分60および第2の成分70を作り出す。反応は、薄膜要素10がデバイス100に挿入される、および/またはデバイス100の第1のアセンブリ110と第2のアセンブリ120との間に位置決めされる前または後に行われ得る。
他の実施形態では、第1の成分および第2の成分は、流体サンプル中に既に存在し得、それらを生成するための反応は必要とされない場合がある。一実施形態では、第1の成分はグルコースであり得、第2の成分はアルブミンであり得、両方とも反応を必要としない血液サンプルにある。
ステップ204において、第1の成分60は、第2の層30が第1の成分60に対して浸透性を有さないため、第1の層20によって保持され、第2の成分70は、第2の層30が第2の成分70に対して浸透性を有するため、第2の層30を通って第3の層40に移動する。ステップ202と同様に、第2の層30を通っての第3の層40への第2の成分70の移動は、薄膜要素10がデバイス100に挿入される、および/またはデバイス100の第1のアセンブリ110と第2のアセンブリ120との間に位置決めされる前または後に行われ得る。
ステップ206において、第2の成分70は、第3の層40によって保持される。一実施形態では、第3の層40は、一旦第2の成分70が第2の層30を通って移動すると、第2の成分70と反応する1つ以上の試薬80を含み得る。例えば、1つ以上の試薬80は、第2の光学信号150を変調するように作用する第2の成分70から第3の成分を生成してもよい。ステップ202および204と同様に、ステップ206は、薄膜要素10がデバイス100に挿入される、および/またはデバイス100の第1のアセンブリ110と第2のアセンブリ120との間に位置決めされる前または後に行われ得る。
ステップ208において、薄膜要素10がデバイス100の第1のアセンブリ110と第2のアセンブリ120との間にまだ位置決めされていない場合、薄膜要素10は、デバイス100の第1のアセンブリ110と第2のアセンブリ120との間に手動または自動で位置決めされ得る。一実施形態では、薄膜要素10は、第1のアセンブリ110から第2のアセンブリ120まで定義される鉛直方向に実質的な垂直な方向に、第1のアセンブリ110と第2のアセンブリ120との間で移動可能である。当業者は、異なる挿入方向および/または構成が可能であることを理解するであろう。
ステップ210において、プロセッサ180は、第1のアセンブリ110および第2のアセンブリ120をアクティブ化することによって分析手順を開始する。図4では、プロセッサ180は、第1のアセンブリ110および第2のアセンブリ120を同時に独立して制御するように示されているが、当業者は、第1のアセンブリ110および第2のアセンブリ120もまた、単一の信号を使用して両方のアセンブリをアクティブ化する単一の制御構造で順次または一緒に制御できることを認識するであろう。
ステップ212において、プロセッサ180は、第1の光源112に第1の光135を第1の層20に向けて投射させ、ステップ214において、プロセッサ180は、第2の光源122に第2の光145を第3の層40に向けて投射させる。第1の光135および第2の光145は、例えば、1つ以上のLEDによって生成される光信号であり得る。図3に示される実施形態では、第1の光135および第2の光145は、正確な測定を容易にするために45°の角度で投射されるが、当業者は、本明細書に記載されるように他の構成が可能であり得ることを認識するであろう。
他の実施形態では、蛍光および/または発光を使用することができる。
ステップ216において、第1の光学信号140は、第1の光135が第2の層30で反射され、第1の層20によって保持される第1の成分60によって変調されると生成され、ステップ218において、第2の光学信号150は、第2の光145が第2の層30で反射され、第3の層40によって保持される第2の成分70によって変調されると生成される。一実施形態では、第1の光学信号140は、第2の層30の第1の反射面34によって反射され、第2の光学信号150は、第2の層30の第2の反射面36によって反射される。さらに、第1の成分60による変調は、第1の成分から生成される追加の成分による変調を含み、第2の成分による変調は、第2の成分から生成される追加の成分による変調を含むことを理解されたい。例えば、上記で説明したように、第3の層40に含まれる1つ以上の試薬80は、第2の成分から第3の成分を生成し得、これは次に第2の光学信号150を変調する。
ステップ220において、第1の光学信号140は、第1の光学フィルタ114によってフィルタリングされ、ステップ222において、第2の光学信号150は、第2の光学フィルタ124によってフィルタリングされる。当業者によって理解されるように、第1の光学フィルタ114および第2の光学フィルタ124は、それぞれ、実行されるアッセイに適切な波長を有するべきである。一実施形態では、第1の光学フィルタ114および第2の光学フィルタ124は、プロセッサ180によって適切な波長に自動的に調整され得るか、または実行されているアッセイに基づいてユーザによって手動で調整され得る。
ステップ224において、第1のセンサー116は、第1の光学フィルタ114を通過した後、第1のセンサー116が第1の光学信号140を感知することに応答して第1の電気信号を生成し、ステップ226において、第2のセンサー126は、第2の光学フィルタ124を通過した後、第2のセンサー126が第2の光学信号150を感知することに応答して第2の電気信号を生成する。図3に示される実施形態では、第1の光学信号140および第2の光学信号150は、正確な測定を容易にするために45°の角度で第1のセンサー116および第2のセンサー126によって受信されるが、当業者は、他の構成が可能であり得ることを認識するであろう。次に、第1の電気信号および第2の電気信号は、さらなる処理のためにプロセッサ180に中継される。第1の電気信号および第2の電気信号は、例えば、それぞれの第1の光学信号140および第2の光学信号150の測定された強度を示し得、これは、第1の成分60および第2の成分70のそれぞれの濃度を示し得る。
いくつかの実施形態では、他のタイプの光学出力が利用され得る。これらには、リング共振器による表面プラズモン共鳴(SPR)回折、導波路による出力、干渉計による出力、またはフォトニック検出器による出力が含まれるが、これらに限定されない。
ステップ228において、プロセッサ180は、第1のセンサー116から第1の電気信号を受信し、第2のセンサー126から第2の電気信号を受信し、2つの信号を使用して分析を実行する。一実施形態では、分析は、例えば、濃度間の比を計算し、比の数値に基づいて決定することによる、第1の電気信号に基づく第1の成分60の濃度と第2の電気信号に基づく第2の成分70の濃度との比較を含む。
薄膜要素10および/またはデバイス100の有利な使用は、ヘモグロビンの分析物であるメトヘモグロビンがHbA1cの分析物であるフルクトシルバリン-ヒスチジン(fVH)の測定を複雑にする、HbA1cアッセイの実施にある可能性があると考えられる。各分析物の測定に別々の層(例えば、第1の層20と第3の層40)を使用することは、例えば、アッセイ時間の短縮、信頼性の向上、コストの削減などいくつかの利点がある。
HbA1cアッセイの例では、流体サンプル(例えば、全血)が第1の層20に分注され得る。次に、第1の層20に含まれる1つ以上の試薬は、赤血球を溶解し、ヘモグロビンを変性させ、タンパク質分解の結果としてヘモグロビン分子からfVH(HbA1c分析物)を放出し得る。変性したヘモグロビン分子(例えば、第1の成分)は、第2の層30のゼラチンにより、第1の層20によって保持される。この場合、界面活性剤で変性されたメトヘモグロビンは、約540nmで特徴的に強い光吸収を有し、これは、反射率を測定することによって第1のセンサー116による検出を可能にする。したがって、第1のセンサー112によって生成される第1の電気信号は、血液サンプル中のヘモグロビン(Hb)の濃度を示すことができる。
フルクトシルバリン-ヒスチジン(fVH)(例えば、第2の成分)は、第2の層のゼラチンを通過できるほど十分に小さいため、第2の層30を通って第3の層40まで通過し、そこで保持される。第3の層40では、fVHを処理することができ(例えば、オキシダーゼ→H2O2→HRP→青色ロイコ染料のカスケード反応)、結果は、約670nmで反射率を測定することによって第2のセンサー126によって検出され得る。次に、第2のセンサー126によって生成された第2の電気信号は、血液サンプル中のHbA1cの濃度を示すことができる。
一旦プロセッサ180が第1の電気信号および第2の電気信号を受信すると、プロセッサは、HbA1c:Hbの比を計算することによってアッセイの結果を決定してもよい。このようにしてHbA1c:Hbの比を決定することは、例えば、一方の分析物が他方の分析物に干渉する可能性があるため、薄膜元素の同じ側で両方の濃度を測定するシステムよりも有利である。
他の実施形態では、試薬を含まないスライドを使用することができる。その中で、非抱合型/抱合型ビリルビンなどであるがこれらに限定されないサンプルの成分を使用して、光学信号を変調することができる成分を輸送することができる。非抱合型ビリルビンは通常、アルブミンに結合する。いくつかの実施形態において、この非抱合型ビリルビンは、アルブミンが第2の層に対して浸透性を有さないため、最上層に保持され得る。対照的に、抱合型ビリルビンは、アルブミンに結合していないため、第2の層を通過して第3の層に入ることができる。次に、反射率による直接測定を実施することができ、プロセッサが結果を提供することができる。
本明細書に記載されている現在好ましい実施形態に対する様々な変更および修正が、当業者に明らかとなることを理解されたい。そのような変更および修正は、本主題の精神および範囲から逸脱することなく、またその意図された利点を損なうことなく行うことができる。したがって、そのような変更および修正が、添付の特許請求の範囲によって網羅されることが意図されている。
特に明記しない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される原料の量、分子量、反応条件などの特性を表すすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって変更されると理解されるべきである。したがって、反対に示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本開示によって得られることが求められる所望の特性に応じて変化し得る近似値である。少なくとも、均等論の適用を請求項の範囲に限定する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも報告された有効桁数を考慮して、通常の丸め技法を適用することによって解釈されるべきである。本開示の広い範囲を示す数値範囲およびパラメータが近似値であるにもかかわらず、特定の例に示される数値は可能な限り正確に報告される。ただし、任意の数値には、それぞれのテスト測定で見つかった標準偏差に必然的に起因する特定のエラーが本質的に含まれている。
本開示の文脈で(特に以下の特許請求の範囲の文脈で)使用される用語「a」および「an」および「the」および同様の指示対象は、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾していない限り、単数形および複数形の両方を網羅すると解釈されるべきである。ここでの値の範囲の列挙は、範囲内にある別々の値それぞれを個別に参照するための簡略的方法となることを意図している。本明細書に別段の記載がない限り、個々の値それぞれは、本明細書に個別に列挙されているかのように明細書に組み込まれる。本明細書に記載されているすべての方法は、本明細書に別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行され得る。本明細書で提供されるありとあらゆる実施例、または例示的な言語(例えば「など」)の使用は、単に開示をよりよく照らすことを意図しており、他の方法で主張される開示の範囲に制限を課さない。明細書のいかなる言語も、開示の実施に不可欠な主張されていない要素を示すものと解釈されるべきではない。
特許請求の範囲における「または」という用語の使用は、代替物のみを指すように明示的に示されない限り、または代替物が相互に排他的である場合を除き、「および/または」を意味するために使用されるが、開示は代替物のみを指す定義および「および/または」を支持する。
本明細書に開示される本開示の代替要素または実施形態のグループ化は、限定として解釈されるべきではない。各グループメンバーは、個別に、またはグループの他のメンバーまたは本明細書に見られる他の要素と任意の組み合わせで参照および主張することができる。グループの1つ以上のメンバーが、利便性および/または特許性の理由から、グループに含まれるか、グループから削除される可能性があると予想される。そのような含みまたは削除が発生した場合、本明細書は、変更されたグループを含み、したがって、添付の特許請求の範囲で使用されるすべてのマルクーシュグループの書面による説明を満たすと見なされる。
本開示の好ましい実施形態は、本開示を実施するために発明者に知られている最良の様式を含めて、本明細書に記載されている。当然のことながら、これらの好ましい実施形態の変形は、前述の説明を読むことで、当業者には明らかになるであろう。本発明者は、当業者がそのような変形を適切に使用することを期待し、本発明者らは、本明細書に具体的に記載されている以外の方法で開示が実施されることを意図している。したがって、本開示は、適用法によって許可されるように、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載された主題のすべての変更および等価物を含む。さらに、そのすべての可能な変形における上記の要素の任意の組み合わせは、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、本開示に包含される。
本明細書に開示される特定の実施形態は、言語からなるか、または本質的に言語からなることを使用して、特許請求の範囲においてさらに限定され得る。特許請求の範囲で使用される場合、出願されたものであれ、補正ごとに追加されたものであれ、「からなる」といった移行用語は、特許請求の範囲で指定されていないどの要素、ステップ、または原料も除外するものである。「本質的にからなる」といった移行用語は、特許請求の範囲の範囲を、特定の材料またはステップ、および基本的および新規の特性(複数可)に材料的に影響を与えないものに限定する。そのように主張される開示の実施形態は、本明細書で本質的または明示的に記載され、可能にされる。
さらに、本明細書に開示される本開示の実施形態は、本開示の原理を例示していることを理解されたい。使用され得る他の変更は、本開示の範囲内である。そのため、限定ではないが例として、本開示の代替構成を、本明細書の教示に従って利用することができる。したがって、本開示は、正確に示され、説明されているものに限定されない。
(付記)
(付記1)
流体サンプルを分析するためのデバイスであって、
前記流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素と、
前記第1の層に向けて位置決めされる第1のセンサーであって、前記第2の層の前記第1の反射面は、前記第1の成分によって変調された第1の光を反射することによって第1の光学信号を提供するように構成され、前記第1のセンサーは前記第1の光学信号を受信するように構成される、第1のセンサーと、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2のセンサーであって、前記第2の層の前記第2の反射面は、前記第2の成分によって変調された第2の光を反射することによって第2の光学信号を提供するように構成され、前記第2のセンサーは、前記第2の光学信号を受信するように構成される、第2のセンサーと、
を備えるデバイス。
(付記1)
流体サンプルを分析するためのデバイスであって、
前記流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素と、
前記第1の層に向けて位置決めされる第1のセンサーであって、前記第2の層の前記第1の反射面は、前記第1の成分によって変調された第1の光を反射することによって第1の光学信号を提供するように構成され、前記第1のセンサーは前記第1の光学信号を受信するように構成される、第1のセンサーと、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2のセンサーであって、前記第2の層の前記第2の反射面は、前記第2の成分によって変調された第2の光を反射することによって第2の光学信号を提供するように構成され、前記第2のセンサーは、前記第2の光学信号を受信するように構成される、第2のセンサーと、
を備えるデバイス。
(付記2)
前記第1の層に向けて位置決めされる第1の光源であって、前記第1の光源からの光が前記第1の成分によって変調されて前記第1の光学信号を生成する、第1の光源と、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2の光源であって、前記第2の光源からの光が前記第2の成分によって変調されて前記第2の光学信号を生成する、第2の光源と、
をさらに備える付記1に記載のデバイス。
前記第1の層に向けて位置決めされる第1の光源であって、前記第1の光源からの光が前記第1の成分によって変調されて前記第1の光学信号を生成する、第1の光源と、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2の光源であって、前記第2の光源からの光が前記第2の成分によって変調されて前記第2の光学信号を生成する、第2の光源と、
をさらに備える付記1に記載のデバイス。
(付記3)
前記第1の光学信号が前記第1のセンサーによって受信される前に、前記第1の光学信号をフィルタリングするように構成される第1の光学フィルタと、
前記第2の光学信号が前記第2のセンサーによって受信される前に、前記第2の光学信号をフィルタリングするように構成される第2の光学フィルタと、
をさらに備える付記1または2に記載のデバイス。
前記第1の光学信号が前記第1のセンサーによって受信される前に、前記第1の光学信号をフィルタリングするように構成される第1の光学フィルタと、
前記第2の光学信号が前記第2のセンサーによって受信される前に、前記第2の光学信号をフィルタリングするように構成される第2の光学フィルタと、
をさらに備える付記1または2に記載のデバイス。
(付記4)
前記第1のセンサーが、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを備え、
前記第2のセンサーが、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを備える、
付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
前記第1のセンサーが、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを備え、
前記第2のセンサーが、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを備える、
付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
(付記5)
前記第2の層が、
ゼラチンと、
前記第2の層の前記第1の反射面および前記第2の反射面を提供する光学マスキング材料と、
を含む、付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
前記第2の層が、
ゼラチンと、
前記第2の層の前記第1の反射面および前記第2の反射面を提供する光学マスキング材料と、
を含む、付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
(付記6)
前記光学マスキング材料がTiO2を含む、付記5に記載のデバイス。
前記光学マスキング材料がTiO2を含む、付記5に記載のデバイス。
(付記7)
前記第1のセンサーが、前記第1の光学信号に応答して第1の電気信号を生成し、前記第2のセンサーが、前記第2の光学信号に応答して第2の電気信号を生成する、付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
前記第1のセンサーが、前記第1の光学信号に応答して第1の電気信号を生成し、前記第2のセンサーが、前記第2の光学信号に応答して第2の電気信号を生成する、付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
(付記8)
前記第1の電気信号および前記第2の電気信号を受信するために、前記第1のセンサーおよび前記第2のセンサーと通信するプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサが、前記第1の電気信号および前記第2の電気信号に基づいて、前記第1の成分と前記第2の成分との間の比率を決定するように構成される、
付記7に記載のデバイス。
前記第1の電気信号および前記第2の電気信号を受信するために、前記第1のセンサーおよび前記第2のセンサーと通信するプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサが、前記第1の電気信号および前記第2の電気信号に基づいて、前記第1の成分と前記第2の成分との間の比率を決定するように構成される、
付記7に記載のデバイス。
(付記9)
前記サンプルが、ヒトまたは動物のサンプルを含み、
前記第1の層が、前記流体サンプルを処理して前記第1の成分および前記第2の成分を生成するための少なくとも1つの試薬を含み、前記少なくとも1つの試薬は、溶解剤、変性剤、ならびに血液サンプルを処理してHbとHbA1cに由来するペプチドとを提供するためのプロテアーゼを含み、
前記血液サンプルの前記第1の成分がHbを含み、前記血液サンプルの前記第2の成分がHbA1cに由来するペプチドを含む、
付記1~3のいずれか一つ、または付記8に記載のデバイス。
前記サンプルが、ヒトまたは動物のサンプルを含み、
前記第1の層が、前記流体サンプルを処理して前記第1の成分および前記第2の成分を生成するための少なくとも1つの試薬を含み、前記少なくとも1つの試薬は、溶解剤、変性剤、ならびに血液サンプルを処理してHbとHbA1cに由来するペプチドとを提供するためのプロテアーゼを含み、
前記血液サンプルの前記第1の成分がHbを含み、前記血液サンプルの前記第2の成分がHbA1cに由来するペプチドを含む、
付記1~3のいずれか一つ、または付記8に記載のデバイス。
(付記10)
前記第3の層が、前記第2の成分を処理して、前記サンプルの第3の成分を生成するように構成される少なくとも1つの試薬を含み、
前記第2の光が、前記第3の成分によって変調される、
付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
前記第3の層が、前記第2の成分を処理して、前記サンプルの第3の成分を生成するように構成される少なくとも1つの試薬を含み、
前記第2の光が、前記第3の成分によって変調される、
付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
(付記11)
前記薄膜要素が、前記第1のセンサーから前記第2のセンサーまで定義された方向に実質的に垂直な方向に、前記第1のセンサーと前記第2のセンサーとの間で移動可能であり、前記薄膜スライドの移動時に、複数の前記第1の光学信号が、前記第1の反射面によって提供され、前記第1のセンサーによって受信され、複数の前記第2の光学信号が、前記第2の反射面によって提供され、前記第2のセンサーによって受信される、付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
前記薄膜要素が、前記第1のセンサーから前記第2のセンサーまで定義された方向に実質的に垂直な方向に、前記第1のセンサーと前記第2のセンサーとの間で移動可能であり、前記薄膜スライドの移動時に、複数の前記第1の光学信号が、前記第1の反射面によって提供され、前記第1のセンサーによって受信され、複数の前記第2の光学信号が、前記第2の反射面によって提供され、前記第2のセンサーによって受信される、付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
(付記12)
前記デバイスが動作のために位置決めされるとき、前記第1の層が最上層であり、前記第2の層が中間層であり、前記第3の層が最下層であり、前記第1のセンサーが最上センサーであり、前記第2のセンサーが最下センサーである、付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
前記デバイスが動作のために位置決めされるとき、前記第1の層が最上層であり、前記第2の層が中間層であり、前記第3の層が最下層であり、前記第1のセンサーが最上センサーであり、前記第2のセンサーが最下センサーである、付記1~3のいずれか一つに記載のデバイス。
(付記13)
前記第1の成分が第1の分析物を含み、前記第2の成分が第2の分析物を含む、付記1に記載のデバイス。
前記第1の成分が第1の分析物を含み、前記第2の成分が第2の分析物を含む、付記1に記載のデバイス。
(付記14)
流体サンプルを分析する方法であって、
前記流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素を、第1のセンサーから第2のセンサーまで定義される鉛直方向に実質的に垂直な方向に前記第1のセンサーと前記第2のセンサーとの間で移動させることと、
同時に、前記第1の成分によって変調された第1の光を前記第1の反射面から反射することによって第1の光学信号を生成し、前記第2の成分によって変調された第2の光を前記第2の反射面から反射することによって第2の光学信号を生成することと、
同時に、前記第1のセンサーによって前記第1の光学信号を受信し、前記第2のセンサーによって前記第2の光学信号を受信することと、
を含む方法。
流体サンプルを分析する方法であって、
前記流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素を、第1のセンサーから第2のセンサーまで定義される鉛直方向に実質的に垂直な方向に前記第1のセンサーと前記第2のセンサーとの間で移動させることと、
同時に、前記第1の成分によって変調された第1の光を前記第1の反射面から反射することによって第1の光学信号を生成し、前記第2の成分によって変調された第2の光を前記第2の反射面から反射することによって第2の光学信号を生成することと、
同時に、前記第1のセンサーによって前記第1の光学信号を受信し、前記第2のセンサーによって前記第2の光学信号を受信することと、
を含む方法。
(付記15)
流体サンプルを分析するためのデバイスであって、
第1の成分および第2の成分を含む前記流体サンプルを処理するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素と、
前記第1の層に向けて位置決めされる第1のセンサーであって、前記第2の層の前記第1の反射面は、前記第1の成分によって変調された第1の光を反射することによって第1の光学信号を生成するように構成され、前記第1のセンサーは前記第1の光学信号を受信するように構成される、第1のセンサーと、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2のセンサーであって、前記第2の層の前記第2の反射面は、前記第2の成分によって変調された第2の光を反射することによって第2の光学信号を生成するように構成され、前記第2のセンサーは、前記第2の光学信号を受信するように構成される、第2のセンサーと、
を備えるデバイス。
流体サンプルを分析するためのデバイスであって、
第1の成分および第2の成分を含む前記流体サンプルを処理するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素と、
前記第1の層に向けて位置決めされる第1のセンサーであって、前記第2の層の前記第1の反射面は、前記第1の成分によって変調された第1の光を反射することによって第1の光学信号を生成するように構成され、前記第1のセンサーは前記第1の光学信号を受信するように構成される、第1のセンサーと、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2のセンサーであって、前記第2の層の前記第2の反射面は、前記第2の成分によって変調された第2の光を反射することによって第2の光学信号を生成するように構成され、前記第2のセンサーは、前記第2の光学信号を受信するように構成される、第2のセンサーと、
を備えるデバイス。
(付記16)
前記第1の成分がデルタビリルビンである、付記15に記載のデバイス。
前記第1の成分がデルタビリルビンである、付記15に記載のデバイス。
(付記17)
前記第2の成分が抱合型ビリルビンである、付記15または16に記載のデバイス。
前記第2の成分が抱合型ビリルビンである、付記15または16に記載のデバイス。
Claims (17)
- 流体サンプルを分析するためのデバイスであって、
前記流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素と、
前記第1の層に向けて位置決めされる第1のセンサーであって、前記第2の層の前記第1の反射面は、前記第1の成分によって変調された第1の光を反射することによって第1の光学信号を提供するように構成され、前記第1のセンサーは前記第1の光学信号を受信するように構成される、第1のセンサーと、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2のセンサーであって、前記第2の層の前記第2の反射面は、前記第2の成分によって変調された第2の光を反射することによって第2の光学信号を提供するように構成され、前記第2のセンサーは、前記第2の光学信号を受信するように構成される、第2のセンサーと、
を備えるデバイス。 - 前記第1の層に向けて位置決めされる第1の光源であって、前記第1の光源からの光が前記第1の成分によって変調されて前記第1の光学信号を生成する、第1の光源と、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2の光源であって、前記第2の光源からの光が前記第2の成分によって変調されて前記第2の光学信号を生成する、第2の光源と、
をさらに備える請求項1に記載のデバイス。 - 前記第1の光学信号が前記第1のセンサーによって受信される前に、前記第1の光学信号をフィルタリングするように構成される第1の光学フィルタと、
前記第2の光学信号が前記第2のセンサーによって受信される前に、前記第2の光学信号をフィルタリングするように構成される第2の光学フィルタと、
をさらに備える請求項1または2に記載のデバイス。 - 前記第1のセンサーが、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを備え、
前記第2のセンサーが、光電子増倍管、接触画像センサー、フォトダイオード、および画像捕捉センサーマトリクスのうちの少なくとも1つを備える、
請求項1~3のいずれか一項に記載のデバイス。 - 前記第2の層が、
ゼラチンと、
前記第2の層の前記第1の反射面および前記第2の反射面を提供する光学マスキング材料と、
を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のデバイス。 - 前記光学マスキング材料がTiO2を含む、請求項5に記載のデバイス。
- 前記第1のセンサーが、前記第1の光学信号に応答して第1の電気信号を生成し、前記第2のセンサーが、前記第2の光学信号に応答して第2の電気信号を生成する、請求項1~3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記第1の電気信号および前記第2の電気信号を受信するために、前記第1のセンサーおよび前記第2のセンサーと通信するプロセッサをさらに備え、
前記プロセッサが、前記第1の電気信号および前記第2の電気信号に基づいて、前記第1の成分と前記第2の成分との間の比率を決定するように構成される、
請求項7に記載のデバイス。 - 前記サンプルが、ヒトまたは動物のサンプルを含み、
前記第1の層が、前記流体サンプルを処理して前記第1の成分および前記第2の成分を生成するための少なくとも1つの試薬を含み、前記少なくとも1つの試薬は、溶解剤、変性剤、ならびに血液サンプルを処理してHbとHbA1cに由来するペプチドとを提供するためのプロテアーゼを含み、
前記血液サンプルの前記第1の成分がHbを含み、前記血液サンプルの前記第2の成分がHbA1cに由来するペプチドを含む、
請求項1~3のいずれか一項、または請求項8に記載のデバイス。 - 前記第3の層が、前記第2の成分を処理して、前記サンプルの第3の成分を生成するように構成される少なくとも1つの試薬を含み、
前記第2の光が、前記第3の成分によって変調される、
請求項1~3のいずれか一項に記載のデバイス。 - 前記薄膜要素が、前記第1のセンサーから前記第2のセンサーまで定義された方向に実質的に垂直な方向に、前記第1のセンサーと前記第2のセンサーとの間で移動可能であり、前記薄膜スライドの移動時に、複数の前記第1の光学信号が、前記第1の反射面によって提供され、前記第1のセンサーによって受信され、複数の前記第2の光学信号が、前記第2の反射面によって提供され、前記第2のセンサーによって受信される、請求項1~3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記デバイスが動作のために位置決めされるとき、前記第1の層が最上層であり、前記第2の層が中間層であり、前記第3の層が最下層であり、前記第1のセンサーが最上センサーであり、前記第2のセンサーが最下センサーである、請求項1~3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記第1の成分が第1の分析物を含み、前記第2の成分が第2の分析物を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 流体サンプルを分析する方法であって、
前記流体サンプルを処理して第1の成分および第2の成分を生成するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素を、第1のセンサーから第2のセンサーまで定義される鉛直方向に実質的に垂直な方向に前記第1のセンサーと前記第2のセンサーとの間で移動させることと、
同時に、前記第1の成分によって変調された第1の光を前記第1の反射面から反射することによって第1の光学信号を生成し、前記第2の成分によって変調された第2の光を前記第2の反射面から反射することによって第2の光学信号を生成することと、
同時に、前記第1のセンサーによって前記第1の光学信号を受信し、前記第2のセンサーによって前記第2の光学信号を受信することと、
を含む方法。 - 流体サンプルを分析するためのデバイスであって、
第1の成分および第2の成分を含む前記流体サンプルを処理するための第1の層、
第2の層であって、前記第1の成分が前記第1の層によって保持されることを可能にするために前記第1の成分に対して浸透性を有さず、前記第2の成分が前記第2の層を通過することを可能にするために前記第2の成分に対して浸透性を有するように構成され、第1の反射面および第2の反射面を含む、第2の層、および、
前記第2の成分を保持するように構成される第3の層、
を備える薄膜要素と、
前記第1の層に向けて位置決めされる第1のセンサーであって、前記第2の層の前記第1の反射面は、前記第1の成分によって変調された第1の光を反射することによって第1の光学信号を生成するように構成され、前記第1のセンサーは前記第1の光学信号を受信するように構成される、第1のセンサーと、
前記第3の層に向けて位置決めされる第2のセンサーであって、前記第2の層の前記第2の反射面は、前記第2の成分によって変調された第2の光を反射することによって第2の光学信号を生成するように構成され、前記第2のセンサーは、前記第2の光学信号を受信するように構成される、第2のセンサーと、
を備えるデバイス。 - 前記第1の成分がデルタビリルビンである、請求項15に記載のデバイス。
- 前記第2の成分が抱合型ビリルビンである、請求項15または16に記載のデバイス。
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