JP2023524007A - 感染性疾患を同定するための組成物および表面弾性波をベースとする方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、感染性疾患（例えば、細菌性またはウイルス性感染症）を診断するためのシステムおよびデバイスに関する。より詳しくは、本開示は、ウイルス感染症（例えば、コロナウイルス、ライノウイルス、インフルエンザなど）によって引き起こされる感染性疾患を検出するための弾性波センサーに関する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年４月２８日に出願された、表題「ＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＳ ＡＮＤ ＳＵＲＦＡＣＥ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＷＡＶＥ ＢＡＳＥＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＤＥＮＴＩＦＹＩＮＧ ＩＮＦＥＣＴＩＯＵＳ ＤＩＳＥＡＳＥ」の米国仮特許出願第６３／０１６，８５１号の優先権および利益を主張し、その内容は参照により本明細書に全体として組み込まれる。

本開示は、感染性疾患（例えば、細菌性、真菌性、寄生虫感染症、ウイルス感染症など）を診断するためのシステムおよびデバイスに関する。より詳しくは、本開示は、ウイルス（例えば、コロナウイルス、ライノウイルス、インフルエンザなど）によって引き起こされる感染性疾患を検出するための弾性波センサーに関する。

高度に感染性の、病原性ウイルス株（例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラなど）のパンデミックアウトブレイクは、世界中でヒトおよび動物の健康に重篤なリスクを提示する。例えば、ヒトおよびトリインフルエンザウイルスの間の遺伝子再集合は、ヒトが免疫性を有さない新規ウイルスタンパク質（例えば、鳥類起源の新規血球凝集素（ＨＡ））を作出する抗原シフトを引き起こし得る。１９１８年、１９５７年および１９６８年の世界的なインフルエンザのパンデミックは、抗原シフトの結果である。トリインフルエンザウイルス（例えば、Ｈ１Ｎ１、Ｈ５Ｎ１、Ｈ７Ｎ７およびＨ９Ｎ２サブタイプ）およびコロナウイルス（例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶおよびＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２）によって引き起こされた最近のウイルスアウトブレイクおよびヒトのその感染は、ウイルスアウトブレイクのパンデミックの可能性を新たに認識させた。世界的に、２０２０年ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２パンデミックはすでに、２５００万人を超えて感染し、およそ２００，０００人が死亡した。ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２パンデミックの推定される経済的影響は、ウイルスが世界経済をシャットダウンしたので、現在の推定する能力を超える。ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２パンデミックを管理し、世界経済を再スタートするプロセスを開始するために、ウイルス感染症を試験する迅速な正確な方法を開発することが最も重要なことである。感染性疾患、例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラなどを同定するための組成物および方法が緊急に必要である。

本開示は、感染性疾患（例えば、細菌性、真菌性、寄生虫感染症、ウイルス感染症など）を診断するためのシステムおよびデバイスに関する。より詳しくは、本開示は、ウイルス（例えば、コロナウイルス、ライノウイルス、インフルエンザなど）感染によって引き起こされる感染性疾患を検出するための弾性波センサーに関する。

本開示の他の特徴および利点は、詳細な説明から、および特許請求の範囲から明らかとなろう。

定義
２０２０年４月１３日付けの重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２分離株ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２／ｈｕｍａｎ／ＺＡＦ／Ｒ０３００６／２０２０、ＧｅｎＢａｎｋ番号：ＭＴ３２４０６２の完全ゲノムを以下に示す：
配列番号１

重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２分離株ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２／ｈｕｍａｎ／ＺＡＦ／Ｒ０３００６／２０２０、ＱＩＺ１５５３５．１のＯＲＦ１ａｂポリタンパク質配列を以下に示す：
配列番号２

Ｓ表面糖タンパク質［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］、タンパク質番号＝００９７２４３９０．１の配列を以下に示す：
配列番号３

Ｎヌクレオカプシドリン酸化タンパク質［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］、タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２４３９７．２の配列を以下に示す：
配列番号４

Ｅエンベロープタンパク質［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］遺伝子番号：４３７４０５７０の配列を以下に示す：
配列番号５
ＭＹＳＦＶＳＥＥＴＧＴＬＩＶＮＳＶＬＬＦＬＡＦＶＶＦＬＬＶＴＬＡＩＬＴＡＬＲＬＣＡＹＣＣＮＩＶＮＶＳＬＶＫＰＳＦＹＶＹＳＲＶＫＮＬＮＳＳＲＶＰＤＬＬＶ

Ｍ膜糖タンパク質［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］遺伝子番号＝４３７４０５７１の配列を以下に示す：
配列番号６

ウイルス非構造タンパク質１（ＮＳＰ－１／リーダータンパク質）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５２９７．１）の配列を以下に示す：
配列番号７

ウイルス非構造タンパク質２（ＮＳＰ－２）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５２９８．１）の配列を以下に示す：
配列番号８

ウイルス非構造タンパク質３（ＮＳＰ－３）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５２９９．１）の配列を以下に示す：
配列番号９

ウイルス非構造タンパク質４（ＮＳＰ－４）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３００．１）の配列を以下に示す：
配列番号１０

ウイルス非構造タンパク質５、（３Ｃ様プロテイナーゼ）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０１．１）の配列を以下に示す：
配列番号１１

ウイルス非構造タンパク質６、（ＮＳＰ－６）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０２．１）の配列を以下に示す：
配列番号１２

ウイルス非構造タンパク質７、（ＮＳＰ－７）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０３．１）の配列を以下に示す：
配列番号１３
ＳＫＭＳＤＶＫＣＴＳＶＶＬＬＳＶＬＱＱＬＲＶＥＳＳＳＫＬＷＡＱＣＶＱＬＨＮＤＩＬＬＡＫＤＴＴＥＡＦＥＫＭＶＳＬＬＳＶＬＬＳＭＱＧＡＶＤＩＮＫＬＣＥＥＭＬＤＮＲＡＴＬＱ

ウイルス非構造タンパク質８、（ＮＳＰ－８）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０４．１）の配列を以下に示す：
配列番号１４

ウイルス非構造タンパク質９、（ＮＳＰ－９）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０５．１）の配列を以下に示す：
配列番号１５
ＮＮＥＬＳＰＶＡＬＲＱＭＳＣＡＡＧＴＴＱＴＡＣＴＤＤＮＡＬＡＹＹＮＴＴＫＧＧＲＦＶＬＡＬＬＳＤＬＱＤＬＫＷＡＲＦＰＫＳＤＧＴＧＴＩＹＴＥＬＥＰＰＣＲＦＶＴＤＴＰＫＧＰＫＶＫＹＬＹＦＩＫＧＬＮＮＬＮＲＧＭＶＬＧＳＬＡＡＴＶＲＬＱ

ウイルス非構造タンパク質１０、（ＮＳＰ－１０）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０６．１）の配列を以下に示す：
配列番号１６

ウイルス非構造タンパク質１２、（ＲＮＡ依存性ＲＮＡポリメラーゼ）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０７．１）の配列を以下に示す：
配列番号１７

ウイルス非構造タンパク質１３、（ヘリカーゼ）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０８．１）の配列を以下に示す：
配列番号１８

ウイルス非構造タンパク質１４、（３’－５’エキソヌクレアーゼ）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３０９．１）を以下に示す：
配列番号１９

ウイルス非構造タンパク質１５、（エンドＲＮアーゼ）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３１０．１）の配列を以下に示す：
配列番号２０

ウイルス非構造タンパク質１６、（２’－Ｏ－リボースメチルトランスフェラーゼ）［重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２］（タンパク質番号＝ＹＰ＿００９７２５３１１．１）の配列を以下に示す：
配列番号２１

「生体試料」とは、生物に由来する任意の組織、細胞、流体または他の材料を意味する。

「生検」とは、診断目的のために対象から採取された組織の試料を意味する。

「参照」とは、比較の標準を意味する。例えば、患者試料中に存在するＳ－タンパク質、Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５およびＮＳＰ１６ポリヌクレオチドまたはポリペプチドレベルを、対応する健常細胞、細胞集団、細胞亜集団もしくは組織中において、または転移する傾向を欠く新生細胞もしくは組織中において存在する前記ポリペプチドまたはポリヌクレオチドのレベルに対して比較できる。

「周期的」とは、一定間隔でを意味する。周期的患者モニタリングとは、例えば、毎日、隔週、隔月、毎月、隔年または毎年施される試験のスケジュールを含む。

「マーカープロファイル」とは、２つまたはそれより多いポリペプチドまたはポリヌクレオチドまたは抗体の発現または発現レベルの特性決定を意味する。

「薬剤」とは、任意の小分子化合物、抗体、核酸分子またはポリペプチドまたはその断片を意味する。

「改善する」とは、疾患の発生または進行を減少、抑制、減弱、低下、停止または安定化する、を意味する。

「変更」とは、本明細書において記載されるものなどの標準的な当技術分野で公知の方法によって検出されるような、遺伝子またはポリペプチドの発現レベルまたは活性の変化（増大または減少）を意味する。本明細書で使用される場合、変更は、発現レベルの１０％の変化、好ましくは、２５％の変化、より好ましくは、４０％の変化、最も好ましくは、発現レベルの５０％またはそれより多い変化を含む。

「類似体」とは、同一ではないが、類似の機能または構造的特徴を有する分子を意味する。例えば、ポリペプチド類似体は、天然に存在するポリペプチドに対して類似体の機能を増強するある特定の生化学的改変を有しながら、対応する天然に存在するポリペプチドの生物活性を保持する。このような生化学的改変は、例えば、リガンド結合を変更せずに類似体のプロテアーゼ耐性、膜透過性または半減期を増大し得る。類似体は、非天然アミノ酸を含み得る。

「抗原」とは、対象において免疫応答を誘導できる物質（例えば、タンパク質など）を意味する。「エピトープ」または「抗原決定基」という用語は、免疫グロブリンまたは抗体が特異的に結合する抗原上の部位を指す。「エピトープマッピング」という用語は、その標的タンパク質抗原上の抗体の結合部位またはエピトープまたはその抗原結合断片を同定するプロセスまたは方法を指す。エピトープは、連続アミノ酸またはタンパク質の三次または四次構造のために空間的に近接する非連続アミノ酸の両方から形成され得る。エピトープは通常、特有の空間的コンホメーションで少なくとも３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５個のアミノ酸を含む。所与の抗体によってどのエピトープが結合されるかを決定する方法（すなわち、エピトープマッピング）は、当技術分野で周知であり、例えば、免疫ブロット法および免疫沈降アッセイが含まれ、これでは、目的のタンパク質（例えば、Ｓ－タンパク質、Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５、ＮＳＰ１６など）に由来する重複または連続ペプチドが、所与の抗体との反応性について試験される。エピトープの空間的コンホメーションを決定する方法には、当技術分野における技術および本明細書に記載されるもの、例えば、Ｘ線結晶学および２次元核磁気共鳴が含まれる（例えば、Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology, Vol. 66, G. E. Morris, Ed. (1996)を参照されたい）。

本開示では、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」および「有している（ｈａｖｉｎｇ）」などは、米国特許法においてそれらに帰する意味を有することができ、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などを意味する場合があり、「本質的にからなっている（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」または「本質的にからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ）」は同様に、米国特許法に帰する意味を有し、用語は制限がなく、列挙されたものの基本的または新規特徴が、列挙されたものよりも多くの存在によって変更されない限り列挙されたものよりも多くの存在を許すが、先行技術の実施形態は除外する。

「検出する」とは、検出されるべき分析物の有無をまたは量を同定することを指す。

「検出可能な標識」とは、目的の分子に連結された場合に、分光学的、光化学的、生化学的、免疫化学的または化学的手段を介して後者を検出可能にする組成物を意味する。例えば、有用な標識として、放射性同位元素、磁性ビーズ、金属ビーズ、コロイド粒子、蛍光色素、高電子密度試薬、酵素（例えば、ＥＬＩＳＡにおいて一般的に使用されるような）、ビオチン、ジゴキシゲニンまたはハプテンが挙げられる。

「疾患」とは、細胞、組織または器官の正常な機能に損傷を与える、または干渉する任意の状態または障害を意味する。

感染性疾患の例として、急性弛緩性脊髄炎（ＡＦＭ）、アナプラズマ症、炭疽病、バベシア症、ボツリヌス中毒、ブルセラ症、カンピロバクター症、カルバペネム耐性感染症（ＣＲＥ／ＣＲＰＡ）、軟性下疳、チクングニアウイルス感染症（チクングニア）、クラミジア、シガテラ（有害有毒藻類ブルーム（ＨＡＢ））、クロストリジウム・ディフィシル（Clostridium Difficile）感染症、クロストリジウム・パーフリンジェンス（Clostridium Perfringens）（イプシロン毒素）、コクシジオイデス症真菌性感染症（渓谷熱）、コロナウイルス（例えば、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－１、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２など）、クロイツフェルト・ヤコブ病、伝達性海綿状脳症（ＣＪＤ）、クリプトスポリジウム症（Ｃｒｙｐｔｏ）、シクロスポラ症、デング熱、１、２、３、４（デング熱発熱）、ジフテリア、大腸菌（E.coli）感染、志賀毒素産生（ＳＴＥＣ）、東部ウマ脳炎（ＥＥＥ）、エボラ出血熱（エボラ）、エーリキア症、脳炎、アルボウイルスオルパラ感染症（Arboviralorpara infectious）、エンテロウイルス感染症、非ポリオ（非ポリオエンテロウイルス）、エンテロウイルス感染症、Ｄ６８（ＥＶ－Ｄ６８）、ジアルジア症（ジアルジア）、鼻疽、淋菌感染症（淋病）、鼠径肉芽腫、インフルエンザ菌疾患、Ｂ型（ＨｉｂｏｒＨ－ｆｌｕ）、ハンタウイルス肺症候群（ＨＰＳ）、溶血性尿毒症症候群（ＨＵＳ）、Ａ型肝炎（Ｈｅｐ Ａ）、Ｂ型肝炎（Ｈｅｐ Ｂ）、Ｃ型肝炎（Ｈｅｐ Ｃ）、Ｄ型肝炎（ＨｅｐＤ）、Ｅ型肝炎（Ｈｅｐ Ｅ）、ヘルペス、帯状疱疹、帯状疱疹ＶＺＶ（帯状疱疹）、ヒストプラスマ症感染症（ヒストプラスマ症）、ヒト免疫不全ウイルス／ＡＩＤＳ（ＨＩＶ／ＡＩＤＳ）、ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）、インフルエンザ（Ｆｌｕ）、レジオネラ症（レジオネラ病）、らい病（ハンセン病）、レプトスピラ症、リステリア症（リステリア）、ライム病、鼠径リンパ肉芽腫症感染（ＬＧＶ）、マラリア、麻疹、類鼻疽、髄膜炎、ウイルス性（髄膜炎、ウイルス性）、髄膜炎菌性疾患、細菌性（髄膜炎、細菌性）、中東呼吸器症候群コロナウイルス（ＭＥＲＳ－ＣｏＶ）、ムンプス、ノロウイルス、麻痺性甲殻類中毒（麻痺性甲殻類中毒、シガテラ）、骨盤内炎症性疾患（ＰＩＤ）、百日咳（Pertussis）（百日咳（Whooping Cough））、ペスト；腺、敗血症性、肺（ペスト）、肺炎球菌疾患（肺炎）、灰白髄炎（ポリオ）、ポワッサン、オウム病（Psittacosis）（オウム病（Parrot fever））、膿疱性発疹疾患（天然痘、サル痘、牛痘）、Ｑ熱、狂犬病、ヒマ毒中毒、リケッチア症（ロッキー山紅斑熱）、風疹、先天性を含む（風疹）、サルモネラ症胃腸炎（サルモネラ菌属）、疥癬の寄生（疥癬）、スコンブロイド、敗血性ショック（敗血症）、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）、細菌性赤痢胃腸炎（赤痢菌）、天然痘、ブドウ球菌（Staphyloccal）感染症、メチシリン耐性（ＭＲＳＡ）、ブドウ球菌食中毒、エンテロトキシンＢ中毒（Ｓｔａｐｈ食中毒）、ブドウ球菌感染症、バンコマイシン中等度（ＶＩＳＡ）、ブドウ球菌感染症、バンコマイシン耐性（ＶＲＳＡ）、連鎖球菌性疾患、Ａ群（侵襲性）（Ｓｔｒｅｐ Ａ（侵襲性））、連鎖球菌性疾患、Ｂ群（Ｓｔｒｅｐ－Ｂ）、連鎖球菌性毒素性ショック症候群、ＳＴＳＳ、毒素性ショック（ＳＴＳＳ、ＴＳＳ）、梅毒、一次、二次、早期潜伏、後期潜伏、先天性、破傷風感染症、テタヌス（開口障害（Lock jaw））、トリコモナス症（トリコモナス感染症）、旋毛虫症（Trichonosis）感染症（トリヒナ症（Trichinosis））、結核（ＴＢ）、結核（潜在型）（ＬＴＢＩ）、野兎病（ウサギ熱）、腸チフス熱、Ｄ群、チフス、腟疾患、細菌性（酵母感染）、水痘（Varicella）（水痘（Chickenpox））、コレラ菌（Vibriocholerae）（コレラ）、ビブリオ症（ビブリオ）、ウイルス性出血熱（エボラ、ラッサ、マールブルグ）、ウエストナイルウイルス、黄熱、エルセニア（Yersenia）（エルシニア）およびジカウイルス感染症（ジカ）が挙げられる。

寄生虫感染によって引き起こされる疾患の例として、アカントアメーバ感染症、アカントアメーバ角膜炎感染症、アフリカ睡眠病（アフリカトリパノソーマ症）、多胞性エキノコックス症（エキノコックス症、包虫症）、アメーバ症（エントアメーバ・ヒストリチカ（Entamoeba histolytica）感染症）、アメリカトリパノソーマ症（シャーガス病）、鉤虫症（鉤虫）、住血線虫症（住血線虫感染症）、アニサキス症（アニサキス感染症、シュードテラノーバ（Pseudoterranova）感染症）、回虫症（回虫感染症、腸回虫）、バベシア症（バベシア感染症）、バランチジウム症（バランチジウム感染症）、バラムチア（Balamuthia）、ベイリサスカリア症（Baylisascariasis）（ベイリサスカリス（Baylisascaris）感染症、アライグマ回虫）、トコジラミ、ビルハルジア（住血吸虫症）、ヒトブラストシスチス感染症、ヒトジラミ感染症（シラミ寄生症）、毛細虫症（毛細線虫感染症）、セルカリア皮膚炎（水泳者かゆみ症）、シャーガス病（アメリカトリパノソーマ症）、メニール鞭毛虫（Chilomastix mesnili）感染症（非病原性［無害な］腸原虫）、肝吸虫症（肝吸虫感染）、ＣＬＭ（皮膚幼虫移行症、鉤虫症、鉤虫）、「ケジラミ症」（ケジラミ）、クリプトスポリジウム症（クリプトスポリジウム感染症）、皮膚幼虫移行症（ＣＬＭ、鉤虫症、鉤虫）、シクロスポラ症（サイクロスポーラ感染症）、嚢虫症（神経嚢虫症）、シストイソスポーラ感染症（シストイソスポーラ症参照）以前はイソスポーラ感染症、二核アメーバ感染症、裂頭条虫症（裂頭条虫感染症）、ジピリジウム・カニナム（Dipylidium caninum）感染症（イヌまたはネコサナダムシ感染症）、イヌ糸状虫症（イヌ糸状虫感染）、ＤＰＤｘ、メジナ虫症（メジナ虫病）、イヌサナダムシ（ジピリジウム・カニナム（Dipylidium caninum）感染）、エキノコックス症（嚢胞性、多胞性包虫症）、象皮症（フィラリア症、リンパ性フィラリア症）、小形アメーバ感染症（非病原性［無害な］腸原虫）、大腸アメーバ感染症（非病原性［無害な］腸原虫）、エントアメーバ・ディスパー感染症（非病原性［無害な］腸原虫）、エンタメーバ・ハートマンニ（Entamoeba hartmanni）感染症（非病原性［無害な］腸原虫）、エントアメーバ・ヒストリチカ（Entamoeba histolytica）感染症（アメーバ症）、エンタメーバ・ポレッキ（Entamoeba polecki）、腸蟯虫症（蟯虫感染症）、肝蛭症（ファスキオラ感染症）、肥大吸虫症（肥大吸虫感染症）、フィラリア症（リンパ性フィラリア症、象皮症）、食品由来疾病、ジアルジア症（ジアルジア感染症）、顎口虫症（顎口虫感染症）、メジナ虫病（メジナ虫症）、アタマジラミの寄生（シラミ寄生症）、異形吸虫症（ヘテロフィエス（Heterophyes）感染症）、鉤虫感染症、ヒト鉤虫感染症、動物由来感染症（鉤虫症、皮膚幼虫移行症［ＣＬＭ］）、包虫症（嚢胞性、多胞性エキノコックス症）、膜様条虫症（膜様条虫感染）、腸回虫（回虫症、回虫感染）、ヨードアメーバ（Iodamoeba buetschlii）感染症（非病原性［無害な］腸原虫）、イソスポーラ感染症（シストイソスポーラ感染症）、カラアザール（リーシュマニア症、リーシュマニア感染症）、角膜炎（アカントアメーバ感染）、カラアザール（リーシュマニア症、リーシュマニア感染）、肝吸虫（肝吸虫症、オピストルキス症、肝蛭症）、ロア糸状虫症（ロア糸状虫感染症）、リンパ性フィラリア症（フィラリア症、象皮症）、マラリア（マラリア原虫感染）、微胞子虫症（微胞子虫感染症）、ダニ寄生（疥癬）、ハエ幼虫症、ネグレリア感染症、神経嚢虫症（嚢虫症）、米国における顧みられない寄生虫感染症、顧みられない熱帯病、非病原性（無害な）腸原虫、眼幼虫移行症（トキソカラ症、トキソカラ感染症、内臓幼虫移行症）、オンコセルカ症（河川盲目症）、オピストルキス症（オピストルキス感染症）、肺吸虫症（肺吸虫感染症）、シラミ寄生症（アタマジラミまたはコロモジラミ寄生）、シラミ症（Pthiriasis）（ケジラミ寄生）、蟯虫感染症（腸蟯虫症）、マラリア原虫感染症（マラリア）、ニューモシスチス・ジロベシ（Pneumocystis jirovecii）肺炎、シュードテラノーバ（Pseudoterranova）感染症（アニサキス症、アニサキス感染症）、アライグマ回虫感染症（ベイリサスカリア症（Baylisascariasis）、ベイリサスカリス（Baylisascaris）感染症）、河川盲目症（オンコセルカ症）、サッピニア（Sappinia）、肉胞子虫症（肉胞子虫症感染症）、疥癬、住血吸虫症（ビルハルジア）、睡眠病（トリパノソーマ症、アフリカ；アフリカ睡眠病）、土壌伝播蠕虫、糞線中症（ストロンギロイデス（Strongyloides）感染症）、水泳者かゆみ症（セルカリア皮膚炎）、条虫症（条虫類感染、サナダムシ感染）、サナダムシ感染（条虫症、条虫類感染症）、トキソカラ症（トキソカラ感染、眼幼虫移行症、内臓幼虫移行症）、トキソプラズマ症（トキソプラズマ感染症）、旋毛虫症（Trichinellosis）（トリヒナ症）、トリヒナ症（旋毛虫症）、トリコモナス症（トリコモナス感染症）、鞭虫症（鞭虫感染症、トリチュリス（Trichuris）感染症）、トリパノソーマ症、アフリカ（アフリカ睡眠病、睡眠病）、トリパノソーマ症、アメリカ（シャーガス病）、内臓幼虫移行症（トキソカラ症、トキソカラ感染、眼幼虫移行症）、水系感染症、鞭虫感染症（鞭虫症、トリチュリス（Trichuris）感染症）、動物由来感染症疾患（動物からヒトへの広がった疾患）および動物由来感染症鉤虫感染症（鉤虫症、皮膚幼虫移行症［ＣＬＭ］）が挙げられる。

真菌感染によって引き起こされる疾患の例として、カンジダ：ナプキン皮膚炎（おむつ皮膚炎）、非アルビカンス感染症、口腔カンジダ症（鵞口瘡）、外陰部カンジダ症（膣鵞口瘡）、カンジダ性間擦疹（皮膚のひだの感染症）、爪囲炎（爪郭感染症）、慢性皮膚粘膜カンジダ症、周期性外陰腟炎（外陰部カンジダ症による周期性の症状）、マラセチア：変色した粃糠疹（白癬）、マラセチア（ピチロスポルム）毛包炎、脂漏性皮膚炎、皮膚糸状菌感染症、白癬感染症：白癬性毛瘡（顎髭の真菌感染）、頭部白癬（頭皮の真菌感染症）、体部白癬（体幹および四肢の真菌感染症）、股部白癬（鼠径部の真菌感染症）、顔面白癬（顔面の真菌感染症）、異型白癬（Tinea icognita）（incognitoとつづられることも多い、ステロイド処置された真菌感染症）、手白癬（手の真菌感染症）、足白癬（足の真菌感染症）、爪白癬（爪真菌症、真菌性爪感染症）、マヨッキ（Majocchi）肉芽腫（毛包の深部真菌感染症）、禿瘡（真菌性膿瘍）、皮膚糸状菌疹（ｉｄ）反応（白癬感染に応じた皮膚炎）、深部真菌感染症、アスペルギルス症、ブラストミセス症、クリプトコッカス症、黒色分芽菌症、ヒストプラスマ症、菌腫、スポロトリクム症、スポロトリコイドの広がり、全身性真菌症および接合真菌症が挙げられる。

「断片」とは、ポリペプチドまたは核酸分子の部分を意味する。この部分は、好ましくは、参照核酸分子またはポリペプチドの全長の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％または９０％を含有する。断片は、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０または１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００または１０００のヌクレオチドまたはアミノ酸を含有し得る。

「単離されたポリヌクレオチド」とは、本開示の核酸分子が由来する生物の天然に存在するゲノムでは、遺伝子に隣接する遺伝子を含まない核酸（例えば、ＤＮＡ）を意味する。したがって、この用語は、例えば、ベクター中に、自己複製プラスミドもしくはウイルス中に、原核生物もしくは真核生物のゲノムＤＮＡ中に組み込まれた、他の配列とは独立に別個の分子（例えば、ＰＣＲもしくは制限エンドヌクレアーゼ消化によって生成されたｃＤＮＡまたはゲノムまたはｃＤＮＡ断片）として存在する組換えＤＮＡを含む。さらに、この用語は、ＤＮＡ分子から転写されるＲＮＡ分子および追加のポリペプチド配列をコードするハイブリッド遺伝子の一部である組換えＤＮＡを含む。

「単離されたポリペプチド」とは、それに天然に付随する成分から分離されている本開示のポリペプチドを意味する。通常、ポリペプチドは、天然に関連しているタンパク質および天然に存在する有機分子の少なくとも６０重量％を含まない場合に、単離される。好ましくは、調製物は、少なくとも７５％、より好ましくは、少なくとも９０％、最も好ましくは、少なくとも９９重量％の本開示のポリペプチドである。本開示の単離されたポリペプチドは、例えば、天然供給源からの抽出によって、このようなポリペプチドをコードする組換え核酸の発現によって、またはタンパク質を化学的に合成することによって得ることができる。純度は、任意の適切な方法、例えば、カラムクロマトグラフィー、ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって、またはＨＰＬＣ分析によって測定できる。

「マーカー」とは、疾病または障害と関連している発現レベルまたは活性の変更を有する、任意のタンパク質またはポリヌクレオチドまたは抗体を意味する。

本明細書で使用される場合、「薬剤を得ること」におけるような「得ること」は、合成すること、購入することまたはそうではなく薬剤を獲得することを含む。

「プライマーセット」とは、例えば、ＰＣＲに使用できるオリゴヌクレオチドのセットを意味する。プライマーセットは、少なくとも２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、３０、４０、５０、６０、８０、１００、２００、２５０、３００、４００、５００、６００またはそれより多いプライマーからなる。

「低減する」とは、少なくとも１０％、２５％、５０％、７５％のまたは１００％の負の変更を意味する。

「参照」とは、標準または対照条件を意味する。

「参照配列」は、配列比較の基本として使用される定義された配列である。参照配列は、指定の配列のサブセットまたは全体、例えば、全長ｃＤＮＡもしくは遺伝子配列のセグメントまたは完全ｃＤＮＡもしくは遺伝子配列であり得る。ポリペプチドについては、参照ポリペプチド配列の長さは、一般に、少なくとも約１６個のアミノ酸、好ましくは、少なくとも約２０個のアミノ酸、より好ましくは、少なくとも約２５個のアミノ酸、さらにより好ましくは、約３５個のアミノ酸、約５０個のアミノ酸または約１００個のアミノ酸となる。核酸については、参照核酸配列の長さは、一般に、少なくとも約５０ヌクレオチド、好ましくは、少なくとも約６０ヌクレオチド、より好ましくは、少なくとも約７５ヌクレオチド、さらにより好ましくは、約１００ヌクレオチドまたは約３００ヌクレオチドまたはその辺りもしくはその間の任意の整数となる。

「特異的に結合する」とは、本開示のポリペプチドを認識し、結合するが、本開示のポリペプチドを天然に含む試料、例えば、生体試料中の他の分子を実質的に認識および結合しない化合物または抗体を意味する。

本開示の方法において有用な核酸分子には、本開示のポリペプチドまたはその断片をコードする任意の核酸分子が含まれる。このような核酸分子は、内因性核酸配列と１００％同一である必要はないが、通常、実質的な同一性を示す。内因性配列に対して「実質的な同一性」を有するポリヌクレオチドは、通常、二本鎖核酸分子の少なくとも一方の鎖とハイブリダイズ可能である。本開示の方法において有用な核酸分子は、本開示のポリペプチドまたはその断片をコードする任意の核酸分子を含む。このような核酸分子は、内因性核酸配列と１００％同一である必要はないが、通常、実質的な同一性を示す。内因性配列に対して「実質的な同一性」を有するポリヌクレオチドは、通常、二本鎖核酸分子の少なくとも一方の鎖とハイブリダイズ可能である。「ハイブリダイズする」とは、種々のストリンジェンシーの条件下で相補的ポリヌクレオチド配列（例えば、本明細書において記載される遺伝子）またはその部分の間で二本鎖分子を形成する対を意味する（例えば、Wahl, G. M. and S. L. Berger (1987) Methods Enzymol. 152:399; Kimmel, A. R. (1987) Methods Enzymol. 152:507を参照されたい）。

例えば、ストリンジェントな塩濃度は、普通、約７５０ｍＭのＮａＣｌおよび７５ｍＭのクエン酸三ナトリウム未満、好ましくは、約５００ｍＭのＮａＣｌおよび５０ｍＭのクエン酸三ナトリウム未満、より好ましくは、約２５０ｍＭのＮａＣｌおよび２５ｍＭのクエン酸三ナトリウム未満となる。低ストリンジェンシーハイブリダイゼーションは、有機溶媒、例えば、ホルムアミドの不在下で得ることができ、一方で、高ストリンジェンシーハイブリダイゼーションは、少なくとも約３５％のホルムアミド、より好ましくは、少なくとも約５０％のホルムアミドの存在下で得ることができる。ストリンジェントな温度条件は、普通、少なくとも約３０℃の、より好ましくは、少なくとも約３７℃の、最も好ましくは、少なくとも約４２℃の温度を含む。追加のパラメータ、例えば、ハイブリダイゼーション時間、界面活性剤、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）の濃度および担体ＤＮＡを含めることまたは除外することを変更することは、当業者に周知である。これらの種々の条件を必要に応じて組み合わせることによって、種々のレベルのストリンジェンシーが達成される。好ましい実施形態では、ハイブリダイゼーションは、７５０ｍＭ ＮａＣｌ、７５ｍＭクエン酸三ナトリウムおよび１％ ＳＤＳ中で３０℃で生じる。より好ましい実施形態では、ハイブリダイゼーションは、５００ｍＭ ＮａＣｌ、５０ｍＭクエン酸三ナトリウム、１％ ＳＤＳ、３５％ホルムアミドおよび１００ｍｕ．ｇ／ｍｌの変性サケ精子ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）中、３７℃で生じる。最も好ましい実施形態では、ハイブリダイゼーションは、２５０ｍＭ ＮａＣｌ、２５ｍＭクエン酸三ナトリウム、１％ ＳＤＳ、５０％ ホルムアミドおよび２００μｇ／ｍｌのｓｓＤＮＡ中、４２℃で生じる。これらの条件に対する有用な変法は、当業者には容易に明らかとなろう。

ほとんどの適用について、ハイブリダイゼーションに続く洗浄ステップも、ストリンジェンシーが変わる。洗浄ストリンジェンシー条件は、塩濃度によって、および温度によって規定され得る。上記のように、洗浄ストリンジェンシーは、塩濃度を低下させることによって、または温度を高めることによって増大できる。例えば、洗浄ステップのストリンジェントな塩濃度は、好ましくは、約３０ｍＭ ＮａＣｌおよび３ｍＭクエン酸三ナトリウム未満、最も好ましくは、約１５ｍＭ ＮａＣｌおよび１．５ｍＭクエン酸三ナトリウム未満となる。洗浄ステップのストリンジェントな温度条件は、普通、少なくとも約２５℃の、より好ましくは、少なくとも約４２℃の、さらにより好ましくは、少なくとも約６８℃の温度を含むであろう。好ましい実施形態では、洗浄ステップは、３０ｍＭ ＮａＣｌ、３ｍＭクエン酸三ナトリウムおよび０．１％ ＳＤＳ中、２５℃で生じるであろう。より好ましい実施形態では、洗浄ステップは、１５ｍＭ ＮａＣｌ、１．５ｍＭクエン酸三ナトリウムおよび０．１％ ＳＤＳ中、４２℃で生じるであろう。より好ましい実施形態では、洗浄ステップは、１５ｍＭ ＮａＣｌ、１．５ｍＭクエン酸三ナトリウムおよび０．１％ ＳＤＳ中、６８℃で生じるであろう。これらの条件に対する追加の変法は、当業者には容易に明らかとなろう。ハイブリダイゼーション技術は、当業者に周知であり、例えば、Benton and Davis (Science 196:180, 1977); Grunstein and Hogness (Proc. Natl. Acad. Sci., USA 72:3961, 1975); Ausubel et al. (Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience, New York, 2001); Berger and Kimmel (Guide to Molecular Cloning Techniques, 1987, Academic Press, New York);およびSambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New Yorkに記載されている。

「実質的に同一」とは、参照アミノ酸配列（例えば、本明細書において記載されるアミノ酸配列のうちいずれか１つ）または核酸配列（例えば、本明細書において記載される核酸配列のうちいずれか１つ）に対して少なくとも５０％の同一性を示すポリペプチドまたは核酸分子を意味する。好ましくは、このような配列は、比較のために使用される配列に対してアミノ酸レベルまたは核酸で、少なくとも６０％、より好ましくは、７０％、７５％、８０％または８５％、より好ましくは、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％またはさらに９９％同一である。

配列同一性は、通常、配列分析ソフトウェア（例えば、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐ、ウィスコンシン大学バイオテクノロジーセンター、５３７０５、ウィスコンシン州、マディソン、ユニバーシティーアベニュー１７１０の配列分析ソフトウェアパッケージ、ＢＬＡＳＴ、ＢＥＳＴＦＩＴ、ＧＡＰまたはＰＩＬＥＵＰ／ＰＲＥＴＴＹＢＯＸプログラム）を使用して測定される。このようなソフトウェアは、相同性の程度を、種々の置換、欠失および／または他の改変に割り当てることによって同一または同様の配列をマッチさせる。保存的置換は、通常、以下の群内の置換を含む：グリシン、アラニン；バリン、イソロイシン、ロイシン；アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン；セリン、トレオニン；リシン、アルギニン；およびフェニルアラニン、チロシン。同一性の程度を決定する例示的アプローチでは、ＢＬＡＳＴプログラムを使用でき、ｅ^－３からｅ^－１００の間の確率スコアは密接に関連する配列を示す。

「対象」とは、それだけには限らないが、ヒトまたは非ヒト哺乳動物、例えば、ウシ、ウマ、イヌ、ヒツジまたはネコを含む哺乳動物を意味する。

範囲は本明細書において、「約」１つの特定の値から、および／または「約」別の特定の値までとして表すことができる。このような範囲が表される場合には、別の態様は、１つの特定の値から、および／または他の特定の値までを含む。同様に、先行する「約」の使用によって値が近似値として表される場合には、特定の値は、別の態様を形成することが理解される。範囲の各々の終点は、他の終点との関連において、他の終点とは独立に両方で有意であることはさらに理解される。また、本明細書で開示されるいくつかの値があり、各値はまた、その値自体に加えて「約」その特定の値として本明細書に開示されるということも理解される。本出願を通じて、データはいくつかの異なる形式で提供され、このデータは、データ点の任意の組合せの終点および開始点および範囲を表すということも理解される。例えば、特定のデータ点「１０」および特定のデータ点「１５」が開示される場合には、１０および１５より多い、それ以上、それ未満、それ以下、およびそれに等しいものならびに１０と１５の間が開示され考慮されるということが理解される。２つの特定の単位の間の各単位も開示されることも理解される。例えば、１０および１５が開示される場合には、１１、１２、１３および１４も開示される。

本明細書で提供される範囲は、範囲内の値のすべての縮めた表現であると理解される。例えば、１～５０の範囲は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９または５０からなる群からの任意の数字、数字の組合せまたは部分範囲ならびに前記の整数の間のすべての介在するデシマル値、例えば、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８および１．９などを含むと理解される。部分範囲に関して、範囲のいずれかの末端点から伸びる「ネスト化された部分範囲」が、具体的に考慮される。例えば、１～５０の例示的範囲のネスト化された部分範囲は、一方向に１～１０、１～２０、１～３０および１～４０を、または他の方向に５０～４０、５０～３０、５０～２０および５０～１０を含み得る。

本明細書で使用される場合、「処置する」、「処置すること」、「処置」などの用語は、障害および／またはそれと関連する症状を低減または改善することを指す。障害または状態を処置することは、排除はされないものの、関連する障害、状態または症状が完全に除外されることを必要としないということが認められよう。

具体的に記載されない限り、または文脈から明らかでない限り、本明細書で使用される場合、「または」という用語は、包括的であると理解される。具体的に記載されない限り、または文脈から明らかでない限り、本明細書で使用される場合、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」という用語は、単数形または複数形であると理解される。

具体的に記載されない限り、または文脈から明らかでない限り、本明細書で使用される場合、「約」という用語は、当技術分野における通常の許容の範囲内、例えば、平均の２標準偏差以内であると理解される。約は、記載された値の１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％、０．１％、０．０５％または０．０１％以内と理解され得る。文脈から特に明らかでない限り、本明細書で提供されるすべての数値は、約という用語によって修飾される。

本開示を、本開示の好ましい実施形態が示されている添付の図面を参照して以下により十分に説明する。しかし、本開示は多数の異なる形態で具現化でき、本明細書に記載された実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的であり、完全であり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。同様の番号は、全体を通じて同様の要素を指す。本開示の他の目的、特徴および利点は、添付の図面を鑑みて考慮される場合、以下の本開示の詳細な説明から明らかとなろう：

図１は、ＣＯＶＩＤ１９診断のためのＳＳＮ抗原の種々な立体配置例を示す図である。ＳＳＮは、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２ウイルスの、全長ＳおよびＮタンパク質またはＳ－タンパク質の受容体結合タンパク質および全長Ｎタンパク質、Ｓタンパク質のＳ１および／もしくはＳ２サブユニットおよびＮ－タンパク質の全長、またはＳ１サブユニットおよびＮ－タンパク質の全長、またはＳタンパク質のＳ２サブユニットおよび全長Ｎ－タンパク質からなるマルチエピトープ抗原である。他の組合せは、ＳおよびＮタンパク質の全長またはサブユニットと組み合わせた、非構造タンパク質１～１６全長またはサブユニット、Ｅおよび／またはＭタンパク質からなる。 図２は、Ｂｂ特異的ＩｇＧおよびＩｇＭまたは両方を選択的に捕捉するためのライム病ボレリア属（Borrelia）の種のエピトープとして好ましい組換え抗原として抗原を用いて開発されたバイオコーティングの模式図を示す図である。 図３は、固定化された組換え抗原を有するＳＡＷセンサー例を使用するＩｇＧおよびＩｇＭ陽性血漿サンプルを用いるセンサー例からの位相シフトの図である。 図４は、ＳＡＷデバイスでの質量増幅によるライム病検出の捕捉および感受性の増強のための親和性ベースの戦略の例を示す断片的な図である。 図５は、ヒトＩｇＭおよびＩｇＡと交差吸収された二次抗ＩｇＧ抗体を用いるセンサー例からの位相シフトの図である。

本開示は、感染性疾患の診断、治療および予防にとって有用である、ならびに感染性疾患を特性決定して対象の予後を決定し、処置選択に役立つために有用である組成物および方法を特徴とする。本開示は、組換え、多分割またはマルチエピトープタンパク質を操作し、抗原／抗体結合事象を使用する任意の試験デバイスのセンサー表面に共有結合によって付着させることができるという発見に少なくとも幾分かは基づいている。このような結合を、逆にすることができ、それによって、組換えタンパク質に選択的な抗体を試験デバイス上に配置し、したがって、生体試料から抗原を検出して、抗原検出を介してウイルスの存在を検出できる。試料中の感染性疾患関連抗体（例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラなど）の極端に感受性の検出を提供するための弾性波検出デバイス（例えば、表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスまたはバルク弾性波（ＢＡＷ）デバイス）が、本明細書において記載される。例えば、組換え、マルチエピトープタンパク質は、それだけには限らないが、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２の、全長Ｎ－タンパク質に連結された全長Ｓ－タンパク質、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質の受容体結合ドメイン（ａａ ３１９～５４１）、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ１および／もしくはＳ２サブユニット、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ１サブユニット、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ２サブユニットを含む、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２と関連する１つより多いタンパク質に由来する領域を含み得る。一部の実施形態では、組換えタンパク質中の異なるエピトープをアミノ酸スペーサーまたはリンカー（例えば、３～２０個のアミノ酸リンカー）によってわけることができるということが考慮される。これらのタンパク質は、適切な遺伝物質を増殖細胞中に導入することによって形成でき、次いで、それから発現されたタンパク質または目的のタンパク質を単離できる。結合目的でこれらのタンパク質上のエピトープを保持できる。一部の実施形態では、組換えタンパク質中の異なるエピトープは、アミノ酸スペーサーまたはリンカーによってわけられていない場合もある。本明細書における技術によれば、センサー表面は、感染患者血漿試料中に存在する特異的ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体を捕捉できる。本明細書における技術によれば、組換え技術を使用して、抗原性エピトープの種々の組合せを調製して、さまざまなウイルス誘導性感染性疾患（例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラなど）の診断のための一連のＳＳＮ－抗原を生成できる。本明細書における技術は、血清学的検出およびウイルス粒子、ウイルスタンパク質などの検出を提供する。例えば、これらのウイルスタンパク質またはウイルス粒子に選択的な抗体を試験デバイスのセンサー表面上に位置付けて、生体試料内の抗原を検出でき、これは順に、感染病原体（例えば、細菌性病原体、ウイルスなど）を検出できる。活性結合剤（例えば、抗体またはウイルスタンパク質またはキメラタンパク質）は、共有結合的相互作用によってセンサー表面に接着される。標的分子（例えば、抗体またはウイルス粒子またはウイルスタンパク質）は、センサーの表面に共有結合によって結合された活性結合剤と結合でき、結合は、センサー表面のレベルで生じる。標的生体分子の特異的結合は、質量／粘度の変更を引き起こし、これはセンサー表面による弾性伝達のパターンを変化させ、それによって、標的生体分子の検出が可能となる。

本明細書における技術を、非ウイルス誘導性感染性疾患、例えば、ライム病、または疾患を引き起こす微生物に対する組換えタンパク質もしくは抗体が生成される他の疾患に適用でき、感染または感染病原体（infectious agend）の存在を検出するために使用できるということも本開示の範囲内で企図される。例えば、ライム病を引き起こす病原体であるボレリア（Ｂｂ）ブルグドルフェリ（Borrelia (Bb) burgdorferi）に由来する全長ＤｂｐＡ、ＰｅｐＣ１０およびＣ６からなる別の組換え抗原「ＤＯＣ」を、ＳＡＷまたはＢＡＷセンサー表面に共有結合によって結合させ、ライム病に感染した患者の血漿試料中に存在するボレリア（Ｂｂ）ブルグドルフェリ（Borrelia (Bb) burgdorferi）特異的ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体を捕捉するために使用できる。本明細書における技術は、弾性波（ＳＡＷ、ＢＡＷ、レイリー波など）ならびに他の光学的および電気化学的検出システム（例えば、表面プラズモン共鳴、ＥＬＩＳＡなど）の両方を含む、他の種類の検出システムのためにさらに利用できる。本開示は、したがって、ウイルス性および細菌性感染性疾患に対して宿主によって生成された抗体の改善された検出のためのポイントオブケア組成物および方法を提供する。

感染性疾患（例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラ、ライム病など）を特性決定するための従来の診断方法は、定量化できず、ハイスループットでなく、悪名高くも信頼性がなく、再現性に欠くものである。

したがって、本開示は、対象または生体試料をウイルス感染（例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラなど）を有していると同定するのに有用である、改善された診断用組成物を提供する。本開示は、対象または生体試料を細菌性感染（例えば、ライム病など）を有していると同定するための組成物および方法をさらに提供する。本開示は、これらの組成物を使用して、対象の予後を同定し、処置レジメンを選択し、処置の前、その間またはその後に対象をモニタリングする方法をさらに提供する。

ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２
重症急性呼吸器疾患コロナウイルス（ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ）－２は、２０１９年１２月３１日に中国、武漢において最初に報告された。ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２は、２００２～２００３年にコウモリから単離されたコロナウイルスＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－１と密接に関連したβ－コロナウイルスである。ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２は、コロナウイルス疾患２０１９またはＣＯＶＩＤ１９を引き起こす。このウイルスは、米国で５６０，０００人を超える人々に感染し、結果として２２，０００人を超える人々が死亡した。本開示の時点で、感染症例の世界的な数字は少なくとも１８５万人であると報告され、１１４，０００人を超える死亡者数が報告された。したがって、迅速な効率的な低コストのポイントオブケア（ＰＯＣ）診断検査が必要である。効率的な低コストのポイントオブケア（ＰＯＣ）診断法は、陽性個体が追跡され、隔離されることを可能にし、それによってウイルスの蔓延を制御する。核酸検査は、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２およびＣＯＶＩＤ１９診断のための実存の診断検査である。核酸ベースの診断法のための臨床試験は、陽性試料に対して９０％を上回る高い感度を示した。しかし、実際の臨床設定では、感度はそれほど高くないと報告されている。多数の核酸検査が、ＣＯＶＩＤ１９の臨床症状を示す患者において、または肺炎と一致するイメージング研究において明らかな偽陰性を示した。核酸検査と関連する偽陰性は、使用された臨床検体、試料収集および／または抽出手順による可能性があった（Pan Y et al, 2020, Clinical Chemistry）。最近の刊行物によって、ＣＯＶＩＤ１９患者からの鼻腔スワブ（ｎ＝８）および痰（ｎ＝１０４）試料を使用する核酸検査が、それぞれ陽性検査において６３％および７５％の正確性しか示さなかったことが示された（Wang W et al., 2020, JAMA）。したがって、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２への曝露を正確に定量化できるウイルス検査に対して極めて重要な世界的な必要性がある。本開示の一実施形態では、弾性波を使用してＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のウイルスまたはウイルス抗原を検出するためのセンサー表面への特異的抗体の付着が、ウイルスの存在の迅速な、正確な尺度である。これらの抗体は、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２などのウイルスの種々の抗原または表面タンパク質／粒子を検出するために、以下に記載されるような高親和性診断でこのように合成された組換えタンパク質に対して作製できる。

実存の血清学抗体試験によって、集団におけるこれまでのＣＯＶＩＤ１９曝露の発生率および有病率へ重要な情報が提供された。血清学抗体ベースの検査は、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２に曝露された、ウイルスに対する抗体を作ったが、もはや症状を示していないか、もしくは無症候性として現れる個体を同定できる。ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２ウイルス細胞膜タンパク質に対する抗体の検出可能な力価は、曝露後６日目以降からＣＯＶＩＤ１９患者において検出可能である。しかし、現在の血清学的試験は、ウイルスとの弱い相互作用および／または対象における変動する免疫性のために有効性を欠く。２つの主要なタンパク質である、ヌクレオカプシドタンパク質（Ｎ－タンパク質）およびスパイクタンパク質（Ｓ－タンパク質）は、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２を含むすべてのβ－コロナウイルスによってコードされている。酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）またはＰＯＣ検査は、組換えＮ－タンパク質または組換えＳ－タンパク質のいずれかを使用して、ＣＯＶＩＤ１９患者によって生成されたＩｇＧおよびＩｇＭ抗体を捕捉する。Ｎ－タンパク質は、Ｓタンパク質と比較して、より免疫原性である。しかし、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２ Ｎ－タンパク質は、他のβ－コロナウイルスに対する抗体に結合する可能性があり、Ｎ－タンパク質に基づく検査をあまり特異的でないものにする。Ｓ－タンパク質は自身の課題を示しており、ＰＯＣおよびＥＬＩＳＡ検査によって、低力価のＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２ Ｓタンパク質抗体ベースの検査は、Ｓタンパク質抗体の低力価のためにあまり感度が高くないことが示されている（Amanat F et al, 2020, medRiv; Haveri A, et al, 2020, Euro Surveill）。ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２ウイルスの非構造タンパク質（ＮＳＰ）ならびにＥおよび／またはＭタンパク質は、同様に免疫原性であり得る。ＮＳＰ１～１６には、３Ｃ様プロテイナーゼ、ＲＮＡ依存性ＲＮＡポリメラーゼ、ヘリカーゼ、３’から５’のエキソヌクレアーゼおよびエンドＲＮアーゼおよび２’－Ｏ－リボースメチルトランスフェラーゼが含まれる。本開示の一部の実施形態では、血清試料中のＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２抗体を同定するために、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２のＮＳＰ１～１６、Ｅおよび／またはＭタンパク質をＳおよびＮタンパク質と組み合わせて使用できる。正確な、迅速なＰＯＣ診断は、依然としてＣＯＶＩＤ１９患者の臨床管理の最大の障壁の１つである。本開示の時点で、ＰＯＣおよびＥＬＩＳＡベースのＣＯＤＶＩＤ１９診断検査の実存の方法は、その特異性および感度の両方の点で著しい課題に直面していた。

特に、本開示は、弾性波ベースの抗原／抗体試験を提供する。一実施形態では、画期的な、速い（＜１０分）、対費用効果の高い、頑強なＰＯＣ診断プラットフォームに基づく表面弾性波（ＳＡＷ）が、ＣＯＶＩＤ１９診断法として適合している。生物現象を診断するために使用されるほとんどの検出技術は、伝統的に光および電気化学的センサーを使用してきたが、弾性波技術の最近の進歩によって、生物学的検知のための弾性波法の使用が可能となった。弾性波法は、基本的な検知特性として弾性波（すなわち、極高周波音）を作出することによって電気信号に応じる応答性圧電材料を利用する。これらのＳＡＷシステムは、液体環境において作動し、弾性的に伝達可能な材料の表面上に捕捉剤を生物学的に結合することが伝統的に困難であるので、検出技術としての幅広い使用を達成していない。弾性的に伝達可能な材料、すなわち、石英、ニオブ酸リチウムおよびタンタル酸リチウムなどの表面に含まれる結晶は、通常、生物学的材料の接着に対して弱くしか応答性ではない。反応性アミン残基を有するシラン化合物など、一部の化学物質は、これらの結晶上への生体分子の接着を提供するように適合されている。アプローチは、生物製剤の付着を容易に受け入れられる金属で結晶の表面を装飾することであった。この関連で、最も使用される表面金属は、金であり続けている（例えば、McBride & Cooper 2008）。金に対して、アルミニウムを含む他の金属は、生物製剤と不十分にしか結合せず、したがって、ＳＡＷデバイスにおけるその報告された使用は、最小である。対照的に、アルミニウム表面は弾性波をより効率的に伝播するが、上記のように、生物学的適用において作動することが困難であった。アルミニウムを、重大な導波路として働くように製作の際にセンサーの表面上に置くことができる。別のアプローチは、効果的な分析物検出のために弾性波のエネルギーを表面により近く集中させる、例えば、それだけには限らないが、ポリマー、ＳｉＯ２などのセラミック、ポリ（メチルメタクリレート）または金から構成される「ラブ層」をＳＡＷセンサーの表面に使用することであった。

本開示の一部の実施形態では、リンカーの使用によって生体分子をアルミニウムコーティングされたバイオセンサーに接着させる新規方法が記載されている。本開示は、アルミニウムの（または同様に、他の金属の）安定な、頑強な、共有結合によって結合された表面コーティングをもたらす方法を記載する。これらのコーティングは、第一級アミンを有するタンパク質、抗体、核酸および小分子を含むがそれに限定されない、官能基によって繋留された生体分子を保持する。さらに、生体分子を固定化する方法は、高感度電気システム、例えば、ＳＡＷと組み合わされた場合にセンサーの感度を改善する。本出願において記載される方法は、標的分析物の選択的捕捉のためにＳＡＷセンサー上に、抗体、抗体の可変断片、タンパク質抗原、核酸、アプタマーまたは他のこのような分子を含むが、それだけには限らない共有結合によって結合された親和性捕捉剤をもたらす。目的の分析物を選択的に、特異的に捕捉するために、表面接着が、アルミニウム表面上に前記親和性剤の適切な配向をもたらすことは重大である。これらの活性化された部分は、共有結合コンジュゲーションのためにスベリン酸ジスクシンイミジル（ＤＳＳ）などのリンカーとともに使用される場合も、使用されない場合もあり、立体障害を最小にする。生理活性であると知られている本明細書において利用される生物由来物質として、アミン基を有する／タンパク質、ポリマーおよび核酸実体を含む分子が挙げられる。熱、放射線およびガス、例えば、酸素または窒素を含む種々の方法がＳＡＷセンサーの表面の活性化のために使用されてきた。これらの異なるプロセスは、複数の条件下でさまざまな処置を提供する。ＳＡＷセンサーのアルミニウム表面は、これらの条件下で活性化され、生物学的に活性な捕捉試薬の共有結合の増強をもたらす。表面改変と生物材料の組合せは、所望の標的分子の特異的捕捉のために任意の抗原（タンパク質）、抗体または他の親和性捕捉剤を用いてＳＡＷセンサーの表面を装飾するためのユニバーサルプラットフォームとして役割を果たす。

特にウイルス性または細菌性感染性疾患（例えば、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、インフルエンザ、ライム病など）診断のために、本開示の一実施形態は、弾性波センサーを使用する、例えば、ＳＡＷを使用する血清学的診断のために組換えタンパク質を使用する。一部の実施形態では、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２ Ｓ－タンパク質またはその一部を、以下のＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２タンパク質のいずれかの全長またはその一部と組み合わせることができる：Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５およびＮＳＰ１６。組換えタンパク質の一部の間のリンカーとして、例えば、それだけには限らないが、３～２０個のアミノ酸の組合せ中のセリンおよびグリシン、８～１０個のアミノ酸のグリシンリピートおよび強固なリンカー、例えば、（ＥＡＡＡＫ）_ｎ（式中、ｎ＝１～３）などを挙げることができる。

一部の実施形態では、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２ Ｎ－タンパク質またはその一部を、以下のＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２ タンパク質のいずれかの全長またはその一部と組み合わせることができる：Ｓ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５およびＮＳＰ１６。組換えタンパク質の一部の間のリンカーとして、例えば、それだけには限らないが、３～２０個のアミノ酸の組合せ中のセリンおよびグリシン、８～１０個のアミノ酸のグリシンリピートおよび強固なリンカー、例えば、（ＥＡＡＡＫ）_ｎ（式中、ｎ＝１～３）などを挙げることができる。

一部の実施形態では、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２ Ｅ－タンパク質またはその一部を、以下のＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２ タンパク質の全長またはその一部と組み合わせることができる：Ｎ－タンパク質、Ｓ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５およびＮＳＰ１６。組換えタンパク質の一部の間のリンカーとして、例えば、それだけには限らないが、３～２０個のアミノ酸の組合せ中のセリンおよびグリシン、８～１０個のアミノ酸のグリシンリピートおよび（ＥＡＡＡＫ）_ｎ（式中、ｎ＝１～３）の強固なリンカーを挙げることができる。

一部の実施形態では、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２ Ｍ－タンパク質またはその一部を、以下のＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２ タンパク質の全長またはその一部と組み合わせることができる：Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｓ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５およびＮＳＰ１６。組換えタンパク質の一部の間のリンカーとして、例えば、それだけには限らないが、３～２０個のアミノ酸の組合せ中のセリンおよびグリシン、８～１０個のアミノ酸のグリシンリピートおよび強固なリンカー、例えば、（ＥＡＡＡＫ）_ｎ（式中、ｎ＝１～３）などを挙げることができる。

一部の実施形態では、抗体を含有するとわかっている血清を使用する血清学的同定は、１００％正確であり、これは、ウエスタンブロットまたはＥＬＩＳＡ検出よりも高い基準を提供した。

生物現象を診断するために使用されるほとんどの検出技術は、伝統的に光学的および／または電気化学的センサーを使用してきたが、弾性波技術の最近の進歩によって、ここで、生物学的検知のための弾性波法の使用の可能性が考慮される。弾性波法は、基本的な検知特性として弾性波（すなわち、極高周波音）の作出で電気信号に応答する応答性圧電材料の機能を利用する。実存のＳＡＷシステムは、大部分は非応答性の弾性的に伝達可能な材料の表面上に任意の捕捉剤を結合することが必要である液体環境内で作動することが困難であるので、検出技術としての幅広い使用を達成しなかった。含まれる結晶、すなわち、石英および同様の材料、例えば、ニオブ酸リチウムおよびタンタル酸リチウムおよび同様の材料は、通常、生物学的材料の接着に対して、たとえあったとしても、弱くしか応答性でなかった。

この問題を克服するために、反応性アミン残基を有するシラン化合物などの化学物質を使用して、これらの結晶上への生体分子の接着を提供した。１つのアプローチは、生物製剤の付着を容易に受け入れられる金属で結晶の表面を装飾することであった。例えば、開示内容が全体で参照により本明細書に組み込まれる、McBride and Cooper, "A High Sensitivity Assay for the Inflammatory Marker C-Reactive Protein Exploring Biosensing," Journal of Nanobiotechnology, 2008による論文に記載されるように、最も一般的に使用される表面金属は金である。金に対して、アルミニウムを含む他の金属は、生物製剤と不十分にしか結合せず、したがって、バイオテクノロジー適用におけるＳＡＷデバイスにおけるその公開された使用は、最小であった。他方、アルミニウム表面は弾性波を極めて効率的に伝播するが、上記のように、生物学的材料を接着するその能力が不十分であるので、バイオテクノロジー適用におけるその使用は制限された。上記で同定された仮出願に記載されたセンサーは、センサーの表面上に製作された導波路としてアルミニウムを含む場合がある。

その開示内容が全体で参照により本明細書に組み込まれる、「BIOACTIVE COATING FOR SURFACE ACOUSTIC WAVE SENSOR」と題された２０１７年７月７日出願された米国特許仮出願第６２／５２９，９８６号明細書；「METHODS AND APPARATUS FOR INTERFACING SENSORS WITH FLUID MATERIALS」と題された２０１７年７月７日に出願された米国特許仮出願第６２／５２９，９４５号；「MULTIPLEXING SURFACE ACOUSTIC WAVE SENSORS WITH DELAY LINE CODING」と題された２０１７年７月７日出願された米国特許仮出願第６２／５２９，７２５号；「BIOACTIVE LAYER AND BIOSENSOR DEVICE CONTAINING THE SAME」と題された２０１７年７月１０日に出願された米国特許仮出願第６２／５３０，７３５号；および「SIGNAL AMPLIFICATION IN BIOSENSOR DEVICE」と題された２０１７年７月１１日に出願された米国特許仮出願第６２／５３１，２３７号に開示されるものなど、種々のコーティング、層、信号増幅、流体材料とのインターフェースおよびマルチプレックス化を含むバイオセンサーに関するいくつかの出願が出願されている。

例えば、指腹での採血に由来する血液試料から採取された患者血漿試料中に存在するＢｂ特異的ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体を捕捉するためのセンサー表面上の「ＤＯＣ」抗原と呼ばれる組換え抗原を使用するセンサー技術をより良好に理解するために、説明目的で、’９８６、’９４５、’７２５、’７３５および’２３７仮特許出願が以下にまとめられている。

表面弾性波（「ＳＡＷ」）ベースのセンサーは、液体培地中で生化学的検知および分析を実施する。横波型ＳＡＷ（「ＳＨ－ＳＡＷ」）、導波型（guided）ＳＨ－ＳＡＷセンサー（ラブ波デバイスとも呼ばれる）および導波路を含まないＳＡＷセンサーを含む種々のＳＡＷデバイスが開示されている。

この’９４５出願では、液体セルは、生化学的分析のためにセンサー素子を導入された液体媒体とインターフェース接続できる。液体セルは、物理的壁を使用せずに作出できる空気ポケットを使用して弾性波路およびセンサー素子を隔離するように構成できる。一例では、非物理的壁は、空気－液体仮想壁である。センサーは、基板、少なくとも１つのセンサーユニットおよび最上層を含み得る。センサーユニットは、センサー素子、センサー素子の両端に位置する１対の電気部品および基板上に配置され、電気部品の対およびセンサー素子の少なくとも一部分を囲むように構成された少なくとも１つの周壁を含み得る。最上層は、少なくとも１つの周壁の上に配置され、電気部品のそれぞれの上に空気ポケットを作出できる。一例では、センサーは、ＳＡＷセンサーである場合も、ＢＡＷセンサーである場合もあり、センサー素子の部分の上に流体チャネルを含む場合があり、液体媒体を受け取るように構成される。基板は、圧電材料を含み得る。

センサー素子は、少なくとも１つの分析物を捕捉するように構成された改変基板表面を含む場合がある。電気部品の対のうち少なくとも１つは、インターデジタル変換器である場合があり、電気部品の対のうち１つは、反射器または少なくとも１つのインターデジタル変換器を含む場合がある。センサー素子および電気部品の対は、軸に沿って整列される場合があり、液体媒体は、流体チャネルの第１の末端の入り口を通って流体チャネルに入り、流体チャネルの第２の末端の出口を通って流体チャネルを出るように構成される場合がある。少なくとも１つの周壁は、プラスチックシート、両面テープ、射出成形材料、およびガスケットのいずれかから形成され得る。電気部品上の空気ポケットは、約０．１ｐｍ～約１ｐｍの厚みを有し得る。

’２３７仮出願では、分析物を結合するための１つまたは複数の第１の認識部分であり得る捕捉試薬を有するバイオセンサーに試料を適用することによって、信号がバイオセンサーへと増幅され得る。捕捉試薬は、バイオセンサー上に固定化され得る。分析物を結合するための１つまたは複数の第２の認識部分を有し得る信号増幅材料が導入される。試料中の分析物の存在または量は、試料を分析物を結合するための１つまたは複数の第１の認識部分を有する捕捉試薬を有するバイオセンサーに適用することによって決定できる。捕捉試薬は、バイオセンサー上に固定化される場合があり、信号増幅材料が導入される場合がある。ポリマーまたは金属材料は、分析物の異なる部分中に分析物を結合するための１つまたは複数の第２の認識部位を有する場合があり、信号増幅材料への分析物結合の結果としてバイオセンサー信号の振幅、位相または周波数における任意の変化を測定できる。バイオセンサー部品は、圧電基板および圧電基板上に固定化され得る捕捉試薬を含み得る。捕捉試薬は、分析物の第１の認識部位を有する場合があり、信号増幅材料は、分析物の第２の認識部位を有する場合がある。

’７３５仮出願では、バイオセンサー部品は、圧電基板および圧電基板上に固定化されている捕捉試薬を含む。一例では、基板は、圧電基板上に固定化された捕捉試薬の数を増加させるように構成された三次元（３Ｄ）マトリックス微細構造を含み得る。捕捉試薬は、３Ｄマトリックス微細構造への結合を介して圧電基板上に固定化される場合がある。バイオセンサー部品は、圧電基板上に３Ｄマトリックス微細構造を形成して圧電基板の表面積を増大することおよび１つまたは複数の捕捉試薬を圧電基板上に固定化することによって製作できる。

また、試料中の分析物の存在または量は、バイオセンサー部品を試料と接触させることおよび金属または平坦基板全体で弾性波またはバルク波を生成することによって決定できる。弾性波またはバルク波の振幅、位相または周波数における任意の変化は、捕捉試薬への分析物結合の結果として測定できる。ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）のポリマーは、センサーの表面上に３Ｄ構造を作出するためのラブ波プラズマエッチングとして、表面積を増大し得る。

’９８６仮出願では、バイオセンサー部品は、金属でコーティングされた基板と、結合タンパク質またはヌクレオチドおよび少なくとも１個の硫黄原子を有する官能基を含むアンカー物質を含む。アンカー物質は、官能基を介して金属に直接結合し、金属上に単層を形成する。アンカー物質は、捕捉試薬にカップリングするように構成される。

金属／結晶材料の表面にアンカー物質として第１の組成物を適用することによって、金属材料の表面および／または平坦結晶表面を、生理活性フィルムでコーティングして、表面に単層を形成できる。アンカー物質は、少なくとも１つの硫黄を有する官能基において結合タンパク質を含む。第２の組成物は、アンカー物質の単層にビオチン化捕捉試薬として適用され得る。ビオチン化捕捉試薬は、結合タンパク質を介してアンカー物質に結合して、ビオチン化捕捉試薬の層を形成する。

バイオセンサー部品は、圧電基板および圧電基板の表面に結合されたアンカー物質を含み得る。アンカー物質は、スペーサーおよび結合成分および捕捉試薬を含み得る。アンカー物質は、結合成分を介して捕捉試薬とカップリングされ得る。

金属／結晶材料の表面にアンカー物質を含む第１の組成物を適用することによって、バイオフィルムの圧電材料の表面をコーティングして、表面に単層を形成することは可能である。このアンカー物質は、結合成分にカップリングされたスペーサーを含む。第２の組成物は、ビオチン化捕捉試薬としてアンカー物質の単層に適用され得る。ビオチン化捕捉試薬は、アンカー物質の結合成分を介してアンカー物質に結合して、ビオチン化捕捉試薬の層を形成できる。

他の実施形態は、バイオセンサー部品を試料と接触させることおよびコーティングされた物質全体で弾性波またはバルク波を生成することおよび捕捉試薬への分析物結合の結果として弾性／バルク波の振幅、位相または周波数の任意の変化を測定することによって、試料中の分析物の存在または量を決定することに関する。他の実施形態は、この’９８６特許出願に記載されるバイオセンサー部品としてのバルク波共鳴器に関する。

’７２５仮出願では、マルチプレックス化ＳＡＷ測定システムは、受信信号（Ｒｘ）および／または励起信号のパルスの間の振幅、位相、周波数または時間遅延のうち少なくとも１つの変動を決定する。マルチプレックス化ＳＡＷ測定システムは、互いおよび／または励起信号に関して複数のパルスの各々に対応する位相を決定する位相検出を含み得る。ＳＡＷセンサー間の遅延線長の相違は、受信信号（Ｒｘ）のパルス間の時間遅延もたらす。圧縮されたパルス列のパルス間の時間領域のシフトは、特定のＳＡＷセンサーに関連する位相シフトに対応する。これらの位相シフトは、例えば、ソフトウェアプログラムまたはＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）ハードウェアを使用して決定できる。

ＳＡＷデバイスは、圧電基板および圧電基板に付着しており、その表面に配置された複数のＳＡＷセンサーを含む場合があり、一例では、第１のＳＡＷデバイスおよび第２のＳＡＷデバイスを含む場合がある。第１のＳＡＷセンサーは、第１の表面弾性波を伝播するように構成された第１の遅延線を含む場合がある。第２のＳＡＷセンサーは、第２の表面弾性波を伝播するように構成された第２の遅延線を含む場合がある。第１の遅延線の長さは、第２の遅延線の長さよりも長い場合があり、または第２の遅延線の長さは、第１の遅延線の長さよりも長い場合がある。第１のＳＡＷセンサーは、第１の表面弾性波を第１の遅延線に沿って伝達する第１の変換器および第１の表面弾性波の第１の遅延線に沿った伝播の際に第１の表面弾性波を受け取るための第２の変換器をさらに含む場合がある。第１のＳＡＷセンサーは、基板上に位置する変換器および第１の表面弾性波を第１の遅延線に沿って伝達するように構成され得る、変換器と反対側に基板上に位置する反射器をさらに含み得る。

変換器は、第１の表面弾性が反射器に反射し、第１の遅延線に沿って２回伝播した後に第１の表面弾性波を受け取るように構成され得る。反射器は、第１の反射器である場合があり、第１のＳＡＷセンサーは、変換器に対して第１の反射器に近接して基板上に配置された第２の反射器をさらに含む場合がある。変換器は、第２の反射器に反射し、第１の遅延線に沿って２回伝播した際に第１の表面弾性波を受け取るように構成される場合がある。第１の反射器は、第１の周波数を有する表面弾性波を反射するように構成される場合があり、第２の反射器は、第２の周波数を有する表面弾性波を反射するように構成される。

第１のＳＡＷセンサーは、電気接触の第１の対を含む場合があり、第２のＳＡＷセンサーは、電気接触の第２の対を含む場合がある。電気接触の第１および第２の対は、電気的に接続される。各ＳＡＷセンサーは、励起信号を受信するように構成される場合がある。励起信号は、パルス電圧、正弦波電気信号、周波数変調、線形周波数変調、双曲線周波数変調、直交性周波数符号化、ランダム変調、連続位相変調、周波数シフトキー、多周波数シフトキー、位相シフトキー、ウェーブレット変調または広帯域周波数信号のうち少なくとも１つを含み得る。各ＳＡＷセンサーは、励起信号を同時受信するように構成される場合がある。ＳＡＷデバイスは、第１のＳＡＷセンサーおよび第２のＳＡＷセンサーの各々と連絡して１つまたは複数のプロセスをさらに含む場合がある。プロセッサは、第１のＳＡＷセンサーおよび第２のＳＡＷセンサーから受け取った信号に少なくとも幾分かは基づいて、受信信号を生成するように構成される場合がある。１つまたは複数のプロセッサはさらに、受信信号に少なくとも幾分かは基づいて少なくとも１つの分析物を決定またはモニタリングするように構成される場合があり、励起信号に対応するパルス、第１のＳＡＷセンサーに対応するパルスまたは第２のＳＡＷセンサーに対応するパルスのうち少なくとも２つの間の振幅、位相、周波数または時間遅延の変動を検出することによって少なくとも１つの分析物を同定できる。

受信信号は、複数のパルスを有する圧縮されたパルス列を含み、第１のＳＡＷセンサーに対応する第１のパルスおよび第２のＳＡＷセンサーに対応する第２のパルスを含む場合がある。第１のパルスのタイミングは、第１の遅延線の長さに少なくとも幾分かは基づき、第２のパルスのタイミングは、第２の遅延線の長さに少なくとも幾分かは基づく。圧縮されたパルス列の複数のパルスは、励起信号に対応するパルスを含む場合がある。圧電基板には、３６°Ｙ石英、３６°ＹＸタンタル酸リチウム（lithium tantalite）、ランガサイト、ランガテート（langatate）、ランガナイト（langanite）、チタン酸ジルコン酸鉛、硫化カドミウム、ベルリン石、ヨウ素酸リチウム、四ホウ酸リチウムまたは酸化ビスマスゲルマニウムのうち少なくとも１つが含まれ得る。圧電基板は、圧電結晶層を含み、非圧電基板でのラブ波透過深さよりも大きい厚みを含む場合がある。

ＳＡＷデバイスは、第１の遅延線に検知領域をさらに含み、分析物に付着するか、またはそれに反応するように構成される場合がある。検知領域は、液体媒体から分析物を捕捉するための生物学的に高感度のインターフェースを含む場合がある。検知領域は、液体媒体から分析物を吸収するための化学的に高感度のインターフェースを含む場合がある。

ＳＡＷデバイスは、検知領域に付加された分析物の関数として表面弾性波の位相応答を測定するための検出器および第１の遅延線上の誘導（guiding）層をさらに含む場合がある。誘導層は、ポリマー、ＳｉＯ_２またはＺｎＯのうち少なくとも１つを含む場合がある。第１の表面弾性波は、第１のＳＡＷセンサーに対応し、１００ＭＨｚより高い、３００ＭＨｚより高い、５００ＭＨｚより高い、または１０００ＭＨｚより高い周波数を含む場合がある。

ライム病
ライム病（ＬＤ）は、米国におけるボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi）（Ｂｂ）および世界の残り中の他の種によって引き起こされ、感染したマダニの咬傷によって伝染する感染性および潜在的感染後炎症性疾患である。通常、ライム病は、マダニ属（Ixodes）の感染したマダニの咬傷から伝染する。Ｂｂは、疾患を引き起こす主な細菌であるが、米国におけるボレリア・マヨニー（Borrelia mayonii）ならびに欧州およびアジアにおけるボレリア・アフゼリー（Borrelia afzelii）およびボレリア・ガリニー（Borrelia garinii）などの他の種も疾患を引き起こす。可能性ある他の種として、ボレリア・ビセッチー（Borrelia bissettii）およびボレリア・バレシアナ（Borrelia valaisiana）を挙げることができる。

世界保健機関（Ｗｏｒｌｄ Ｈｅａｌｔｈ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）によれば、ライム病は、北半球で現在最も蔓延している宿主媒介疾患であり、米国では１年に３００万を超える診断検査が実施される。残念ながら、感染血液中のＢｂスピロヘータの制限された数によって、抗原またはＢｂの直接検出が制限されている。今日まで、血清学検査は、通常、ライム病の臨床的に疑われる症例をスクリーニングするのにより有効である。現在の基準は、通常、日常的に、完了するのに複数日かかり、技術的な専門知識を必要とし、主観性である傾向がある場合があり、誤解釈の可能性につながる、２つの別個の、逐次（２段階）検査、すなわち１）ＥＬＩＳＡと、それに続く、２）免疫ブロットに依存している。したがって、正確な、迅速な診断は、依然としてライム病の臨床管理にとって最も大きな障害の１つである。現在のところ、ライム病を診断するための適切なポイントオブケア（ＰＯＣ）検査はない。

ラブ層としてケイ素を使用することによってアルミニウムに直接結合する必要性を克服するために、いくつかのアプローチがある。生物学的材料は、アルミニウム上に直接ではなく二酸化ケイ素に直接接着でき、このアプローチは、開示内容が全体で参照により本明細書に組み込まれるＳａｎｄｉａ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ米国特許第８，７０９，７９１号明細書に記載されたものなど、これまでに使用されている。その実施例では、タンタル酸リチウム（lithium tantalite）ベースのＳＡＷ変換器は、コクサッキーウイルスＢ４またはマイナス鎖カテゴリーＡ病原体シンノンブルウイルス（ＳＮＶ）に対する抗体を吸収するための、３つの検査および１つの参照遅延線を特徴とする二酸化ケイ素導波路センサープラットフォームを含む。このラブ層は、効果的な分析物検出のために弾性波のエネルギーを表面により近くに集中できるので、利点を有する。一例では、ラブ層は、ポリマーまたはセラミック、例えば、ＳｉＯ_２、ポリ（メチルメタクリレート）、金または他の材料であり得る。この種のシステムは、さらなるセンサー開発において使用できるであろう。

本開示は、アルミニウムへの生物由来物質の結合を用いて上記の問題を克服する弾性波センサーを提供する。本開示は、これまで決して完成されなかった技術でアルミニウムコーティングされたバイオセンサーへの生体分子の接着を可能にするセンサーを説明する。リンカーの使用によって、センサーは、これらの結晶上に製作される、アルミニウム（または他の金属）の上の安定な、頑強な、より重要なことに、共有結合によって結合された表面コーティングを有する。これらのコーティングは、繋留された生体分子の機能活性を保持し、限定されない例として、アミン、例えば、第一級アミンを有する。さらに、生体分子を固定化する方法は、電気／弾性波システムと組み合わされる場合にセンサーの感度を改善する。

以下に記載され、本発明者らによって開発された技術は、標的分析物の選択的捕捉のための、圧電弾性波センサー、例えば、ＳＡＷ、ラブ層、レイリー、ＢＡＷおよび同様のセンサーを含む任意の多様性の弾性波センサー上に、それだけには限らないが、抗体、抗体の可変断片、タンパク質抗原、核酸、アプタマー、脂質、リポタンパク質または他のこのような分子を含む、共有結合によって結合された親和性捕捉剤をもたらすことも見出された。目的の分析物を選択的に、特異的に捕捉するために、表面接着が、アルミニウム表面上の親和性物質の適切な配向もたらすことも注目すべきことである。これらの活性化された部分は、共有結合コンジュゲーションのためにスベリン酸ジスクシンイミジル（ＤＳＳ）などのリンカーとともに使用される場合も、使用されない場合もあり、立体障害を最小にする。生理活性であると知られている本明細書において利用される生物由来物質には、タンパク質、ポリマーおよび核酸実体を含む、１つまたは複数のアミン基を有する分子などの周知の薬剤が含まれる。

以下に説明するように、ＳＡＷセンサーの表面を活性化するために、熱、放射線およびガス、例えば、酸素または窒素のうちの１つまたは複数の適用を含む種々の技術を使用できる。これらの異なるプロセスは、複数の条件下でさまざまな処置を提供する。ＳＡＷセンサーのアルミニウム表面は、これらの条件下で活性化され、生物学的に活性な捕捉試薬の共有結合の増強をもたらす。表面改変と生物材料の組合せは、所望の標的分子の特異的捕捉のために任意の抗原（タンパク質）、抗体または他の親和性捕捉剤を用いてＳＡＷセンサーの表面を装飾するためのユニバーサルプラットフォームとして役割を果たす。特にライム病診断のために、センサー技術は、感染患者血漿試料中に存在するＢｂ特異的ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体を捕捉するために、全長ＤｂｐＡ、ＰｅｐＣ１０、Ｃ６からなる組換え抗原であり、センサー表面上の共有結合によって付着された「ＤＯＣ」抗原を使用する。

ライム病診断のための、組換え抗原調製および「ＤＯＣ」を含む抗原性エピトープの種々の組合せとのその使用の例は、その開示がその全体で参照により本明細書に組み込まれる、セントラルフロリダ大学研究財団（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｆｌｏｒｉｄａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ， Ｉｎｃ．）に譲渡された、Jewett et al.の米国特許公開第２０１６／０２３７４７８号明細書に開示されている。この’４７８刊行物には、宿主応答抗体の決定のために制限された数の抗原を使用する検出戦略と組み合わせてＰＣＲの感度を使用する、ライム病を検出するための改善されたアプローチを開示されている。一例では、免疫－ＰＣＲ（ｉＰＣＲ）を使用し、任意選択で、Ｂ．ブルグドルフェリ（burgdorferi）感染に対する宿主免疫応答の客観的な、高感度の特異的検出のために３つの高度に抗原性のｉｎ ｖｉｖｏで発現されるＢ．ブルグドルフェリ（burgdorferi）抗原を組み合わせる単一ハイブリッド組換え抗原を使用する。このハイブリッド組換え抗原は、本出願において、また、この記載を通じて、「ＤＯＣ」と表され、ＶＩｓＥのＣ６ペプチドおよびＯｓｐＣのＰＥＰ１０ペプチドに融合された全長ＤＢＰＡタンパク質である。ＰＣＲの感度を、免疫アッセイベースのプロトコールの特異性および多用途性と組み合わせる液体ベースのタンパク質検出法の態様を含むｉＰＣＲ法を開示する。したがって、ｉＰＣＲアプローチは、単一ハイブリッド抗原と組み合わされ、ライム病診断法と関連するいくつかの困難な検出問題が軽減される。したがって、開示されるようなセンサーを用いると、ここで、既存の２段階試験と比較して、同等の感度および増大された特異性を提供できる単一の合理化された定量的試験がある。

組換え抗原は、ボレリア属（Borrelia）の種のエピトープを有し、ボレリア属（Borrelia）の種に由来する配列を有するタンパク質またはその部分を含み得るということは理解されるべきである。組換え抗原は、ＯｓｐＣ、ＢｍｐＡ、ＶＩｓＥ、ＤｂｐＡ、ＢＰＫ１９、ＯｓｐＡ、ＲｅｖＡ、Ｃｒａｓｐ２、ＢＢＫ５０の全長配列もしくはその部分または種々のタンパク質の部分もしくは組合せもしくは融合物を含む場合があるが、それに限定されない。組換え抗原は、タグ、例えば、ＧＳＴタグ、血球凝集素またはＣ－Ｍｙｃまたは組合せを含み得る。他の例は、参考により組み込まれる’４７８刊行物全体に列挙されている。

上記で同定された参照により組み込まれる出願において記載されるようなセンサープラットフォームは、ＤＯＣ抗原を使用するために改変でき、Ｂｂに対して宿主によって生成された抗体の検出の改善のためのポイントオブケア（ＰＯＣ）技術であり得る。この技術革新は、限定されない例としてＳＡＷ、ＳＡＷ、レイリーおよびラブ波を含む任意の圧電ベースの弾性波検知に拡張できる。この技術革新はまた、上記の条件下でボレリア属（Borrelia）の任意の種によって分泌される、またはそれで見出される抗原に向けられたさまざまな組換えおよびキメラタンパク質にも拡張できる。

参照により組み込まれた仮出願において上記で記載されるようなセンサープラットフォームを、ＤＯＣ抗原または同様の組換え／キメラ抗原または抗原の混合物を用いて装飾し、ライム病診断検査のために使用できる。効率的なＳＡＷバイオセンサーのために、感染血液、血清または血漿に由来するＢｂ特異的抗体との結合にとって適切な配向で任意の抗原に共有結合によって結合することは重要である。一例では、譲受人、Ａｖｉａｎａ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙによって開発されたＳＡＷセンサーの表面は、結晶表面に蒸着された金属またはアルミニウムである。センサーのセクションはまた、結晶と交互にアルミニウムが含有する。種々の結晶は、種々の結晶カットとともに使用できる。それにもかかわらず、Ｂｂ特異的抗体の検出のためのＳＡＷセンサーの使用のためのアプローチは、上記で論じられたような適切な抗原を用いてセンサー表面を装飾する能力に基づいている。Ｂｂ特異的抗体（ＩｇＧおよびＩｇＭ）の検出のために、センサー表面を、所望の標的Ｂｂ特異的ＩｇＧ、ＩｇＭまたは両方、一例では、ＤＯＣ抗原を選択的に捕捉できる適切な抗原材料を用いて装飾する。

ここで、ＤＯＣ抗原を、捕捉分子としてＳＡＷベースの金属または結晶センサー表面上に付着させるために使用できる技術の説明が続く。しかし、このアプローチは、抗原に制限されず、それだけには限らないが、タンパク質、タンパク質断片、抗体、抗体断片、アプタマーまたはヌクレオチド断片または小分子を含む、第一級アミン基を含み得る他の捕捉剤をセンサー表面上に固定化するように適応している場合があるということは理解されるべきである。また、センサーの検出感度を特異的に増強する技術の説明が続く。

ここで、図４を参照して、Ｂｂ特異的ＩｇＧおよびＩｇＭまたは両方を選択的に捕捉するためのＤＯＣ抗原のために開発されたバイオコーティングの模式図が例示される。シーケンスは、この場合にはリンカーを介した表面へのＤＯＣ抗原としての生物学的捕捉剤の共有結合付着による表面活性化および誘導体化後にアルミニウムをバイオコーティングするための技術の一部である。

この技術では、天然アルミニウムおよび結晶表面は、プラズマまたはガスクリーニング（数分～数時間）によってまず活性化された。プラズマクリーニングに対するセンサーの曝露によって、アルミニウムおよび結晶表面上に親水性官能基が作出され、これは接触角を評価することによって容易に測定できる。９０°より有意に小さい接触角は、活性化された表面への試薬のその後の付着にとって最適である。その後、活性化された表面は続いて、アミン官能基を有するシランでコーティングされた。シランの濃度は、単層の形成を確実にするために重要であり、反応条件に応じて変わる。一例では、コーティングのために、約４～６のｐＨを有するアルコール：水混合物中、０．２５～２０％のシランが使用された。このコーティングプロセスは、１分～１時間実施した。次いで、リンカー分子としてスベリン酸ジスクシンイミジル（ＤＳＳ）を、アミンシランを用いて共有結合によって付着させた。この反応は、リン酸ナトリウム－塩化ナトリウムバッファー（バッファーＢ）を使用して約６～７．５のｐＨで実施した。バッファーＢ中に懸濁したＤＯＣ抗原（１～１０ｐｇ）をセンサーの上部に直接添加した。ＤＯＣを１０分間～４時間インキュベートした。ＤＯＣが固定化されたセンサーで、既知ライム病陽性血漿試料をその後分析した。

組換えタンパク質、ＤＯＣは、Ｂｂに対する抗体（ＩｇＧ、ＩｇＭまたは両方）に結合できる効率的な捕捉抗原を提供する。上記のように、「ＤＯＣ」抗原は、組換えタンパク質中に組み合わされたＯｓｐＣ、ＶｌｓＥのＣ－６－免疫原性部分および全長ＤｂｐＡの３つのエピトープ－ＰｅｐＣ１０－免疫原性部分からなる。ＰｅｐＣ－１０およびＤｂｐＡはＩｇＭに結合するが、Ｃ６およびＤｂｐＡはＩｇＧに結合する。したがって、「ＤＯＣ」抗原の使用によって、循環ＩｇＭおよびＩｇＧの両方が捕捉されると考えられる。

健常ドナー（ｎ＝１１）由来の血漿試料を分析して、試験の閾値／バックグラウンドカットオフ値を確立した。既知ライム病陽性血漿試料（ＩｇＧ陽性；ｎ＝７およびＩｇＭ陽性；ｎ＝５）を使用して予備データを収集して、センサーの感度を評価した。結果は、ＤＯＣが固定化されたＳＡＷセンサーを使用し、ＩｇＧおよびＩｇＭ陽性血漿試料を用いた場合にセンサーの位相シフトを示す図３に示されるように、ＩｇＭに対する高感度を示す（１００％）が、ＩｇＧは、対照試料とのオーバーラップを示す。したがって、アッセイ法の感度および選択性を改善するために、ヒトＩｇＧに対して特異的な二次抗体（抗ヒトＩｇＧ）を第２のステップとして使用して、センサー上の質量負荷を増幅し、これは、ＳＡＷデバイスの質量増幅によるライム病検出の捕捉および感度の増強のための親和性ベースの戦略の例を示す。この技術における二次抗体使用は、ライム病ＩｇＧ陽性血漿のスクリーニングのセンサーの感度を増大し、したがって、ヒトＩｇＭおよびＩｇＡと交差吸収される二次抗ＩｇＧ抗体を用いた場合のセンサーの位相シフトを例示する図５に示されるように、７つのライム病陽性ＩｇＧ結晶をすべて検出することが可能であった。

質量増幅によって、弾性波センサー、一例では、ＳＡＷセンサーの感度を増大することが可能である。ＩｇＧおよびＩｇＭの循環濃度は、異なる免疫応答および疾患ステージによって患者で変わる。ポイントオブケア（ＰＯＣ）技術として、記載されたセンサープラットフォームは、約５０ｕ１未満である指腹での採血の血液で作動するべきである。したがって、記載されたセンサープラットフォームは、低いピコグラムからフェムトグラムの範囲で高作動感度を有するべきである。この増強されたレベルの感度を達成するために、図４に示されるように、抗体（またはそのＦａｂ断片またはアプタマーなど）をサンドイッチ形式で使用することが可能である。ＳＡＷセンサーは、質量感受性であるので、表面バイオコーティングによってライム病ＩｇＧおよび／またはＩｇＭがすでに捕捉された後の第２の抗体の付加は、センサーに追加の質量を加え、それによって任意の所与の分析物に対する感度が改善される。より重要なことに、第２の抗体がそれ自体で極めて大きな質量、例えば、ポリスチレンまたは金ナノ粒子のような図３に示されるボールでタグが付けられる場合には、得られたセンサーに結合された質量の増大は、元の分析物または二次抗体自身のものよりも何桁も大きいものである場合がある。

図５は、ＳＡＷデバイスで質量増幅によるライム病検出の捕捉および感度の増強のための親和性ベースの戦略のこの例を説明するのを補助する。例えば、単一の２００ｎｍのポリスチレンビーズの質量（２．５１フェムトグラム）は、ＩｇＧ抗体のもの（０．０００２４フェムトグラム）よりもほぼ４桁大きい。したがって、分析物感度に対する増幅戦略の影響は大きい。例えば、図３における予備データに基づく簡単な計算によって、サンドイッチアプローチを用いると、ＳＡＷセンサーはＩｇＧおよびＩｇＭをフェムトモル範囲で検出できるであろうと示唆される。さらに、感度のいっそうさらなる増大を得るために、ポリスチレンビーズを、高密度金属ビーズ（例えば、金）と置換できる。したがって、質量増幅によって増強されるサンドイッチ技術の使用は、ライム病診断のための感度を著しく増大するための新規技術である。さらに、質量増幅は、抗体またはアプタマーの特定の対が入手可能である任意の分析物（大きな粒子から小分子まで）で使用できる。

携帯電話に統合されたモバイルリーダーを含むモバイルセンシングデバイスを使用することが可能である。使い捨てカートリッジを使用して、データ管理を、携帯電話のＵＳＢポートまたはコネクターを介してリーダーと通信し、制御する携帯電話に移すことができるであろう。読み取り信号の任意の位相変化を算出し、キャリブレーション基準曲線に基づいて度の位相変化値を分析物濃度に変換し、結果をＷｉ－Ｆｉまたはブルートゥースまたは他のコネクターを介して携帯電話のようなスマートデバイスにワイヤレスで伝達し、任意のリーダーおよび試験カートリッジの品質管理を実施し、試験を結果を示すために、リーダーおよび専用の電話、例えば、アンドロイド電話に専用のソフトウェアアプリケーションを含むことが可能である。試験結果を管理し、サードパーティーＰＯＣデータ管理システムを介してリーダーに接続し、検査室情報システム（ＬＩＳ）を介して電子医療記録（ＥＭＲ）にインターフェース接続することができる。これによって、検査室および病院情報システム（ＬＩＳ／ＨＩＳ）とのインターフェース接続が可能になり、ワイヤレスでリアルタイム結果を通信できるであろう。統合された試験カートリッジは種々の部品とインターフェース接続できる。別個のカートリッジを使用して、一例ではＩｇＭおよびＩｇＧについて試験できるであろう。

前記の記載および添付の図面において提示される教示の利益を有する当業者には本開示の多数の改変および他の実施形態が思い浮かぶであろう。したがって、本開示は、開示される特定の実施形態に制限されないということならびに改変および実施形態は、従属クレームの範囲内に含まれるものとするということは理解されるべきである。

診断法
本開示は、感染性疾患（例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラ、ライム病など）と相関するポリペプチドまたは抗体の検出のための診断アッセイを特徴とする。一実施形態では、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２に由来するＳ－タンパク質、Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５および／またはＮＳＰ１６に対する抗体のレベルを検出して、感染性疾患の有無を評価できる。対象試料においてＳ－タンパク質、Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５および／またはＮＳＰ１６抗体を測定して、感染性疾患、例えば、ＣＯＶＩＤ－１９などの存在を同定する。

本明細書における技術を使用して、任意の生体試料において抗体のレベルを測定できる。生体試料には、組織試料（例えば、細胞試料、生検試料）およびそれだけには限らないが、唾液、血液、血液血清および血漿を含む体液が含まれる。

実施形態では、本開示の検出された抗体のレベルの２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４または２５倍の変化（増大または減少）は、ウイルス感染の重症度のレベルまたは時系列を示す。研究によって、ウイルス力価と疾患の重症度の間に相関があることが示された。感染性アッセイに訴えることなく直接的にウイルス力価を検出し、計数する能力は、疾患の重症度およびその有病率の長さに関する価値のある情報を医師に提供する。これはまた、ウイルスの相対感染力についての重要な情報を提供する。重要なことに、ウイルス（例えば、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）の相対感染力、患者罹病率および致死性は、ウイルス力価およびカウントと相関するとわかっていた（C. Henegan et al, March 2020, Center for Evidence Based Medicine, Oxford University）。

さらに別の実施形態では、２つ、３つまたはそれより多いＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２ポリペプチドに対する抗体の存在を検出する発現プロファイルは、ＣＯＶＩＤ１９陽性試験結果の信頼区間の増大と相関する。実存のＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２血清学的試験キットが不十分な特異性を示すので、本開示のこの実施形態は特に必要とされる。

本明細書において記載される診断法を使用して、例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラなどによって引き起こされる感染性疾患の進行または処置をモニタリングおよび管理できる。

診断キット
本開示は、感染性疾患（例えば、ＭＥＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ、ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２、Ｈ１Ｎ１インフルエンザ、エボラなど）を診断またはモニタリングするためのキットを提供する。一部の実施形態では、キットは、結合剤を含有する滅菌容器を含み、このような容器は、ボックス、アンプル、ボトル、バイアル、チューブ、バッグ、パウチ、ブリスターパックまたは当技術分野で公知の他の適した容器形態であり得る。このような容器は、プラスチック、ガラス、ラミネート加工紙、金属ホイルまたは医薬を保持するのに適した他の材料製であり得る。

必要に応じて、キットは、感染性疾患を特徴付けるためにキットを使用するための使用説明書と一緒に提供される。使用説明書は、一般に、対象を感染性疾患を有する、または感染性疾患を発症する傾向を有すると診断するための組成物の使用についての情報を含む。他の実施形態では、使用説明書は、以下のうち少なくとも１つを含む：結合剤の説明、警告、指示、禁忌（counter-indications）、動物研究データ、臨床研究データおよび／または参考文献。使用説明書は、容器上（存在する場合には）に直接的に、または容器に付けられたラベルとして、または容器中もしくは容器とともに供給された別個のシート、パンフレット、カードもしくはフォルダーとして印刷される場合がある。

対象モニタリング
感染性疾患または感染性疾患を発症する傾向を有する対象の疾患状態または処置を、本開示の方法および組成物を使用してモニタリングできる。このようなモニタリングは、例えば、対象における特定の薬物の有効性の評価において、または疾患進行の評価において有用であり得る。感染性疾患を低減または排除するために、本開示のマーカー（例えば、Ｓ－タンパク質、Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質、およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５およびＮＳＰ１６）の発現を増大または減少させる治療薬は、本開示において特に有用であると取られる。さらに、本開示のキットは、パンデミック、例えば、現在のＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２のものの際に緊急の必要性がある、家庭使用に適している。

処置方法の選択
ウイルス負荷の定量的検出は、任意の治療介入の成功を伝える。抗体力価の半定量的検出は、ワクチン候補開発の成功を決定するのに役立つ。

以下に記載される実施例は、感染性疾患の検出に広く関する。

[実施例１]
ＣＯＶＩＤ１９診断のためのＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２ウイルスの異なる免疫原性エピトープからなる組換え抗原ＳＳＮを生成する方法およびその使用
ＳＳＮｘと呼ばれるＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２表面タンパク質の種々の組合せからなる新規複合タンパク質を組換え技術を使用して作製し（ＳＳＮ１～ＳＳＮｘｘ）、本明細書において記載される結合プロセスを使用してこれらの抗原をセンサー表面に共有結合によって付着することによってアッセイする。図１は、ＣＯＶＩＤ１９診断のためのＳＳＮ抗原の種々の立体配置例を示す。このようなＳＳＮｘタンパク質は、シーケンシング技術を使用して合成された一連の組換え抗原からなり、任意の数の以下の組換えタンパク質、例えば、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２の、全長ＳおよびＮタンパク質またはＳタンパク質の受容体結合ドメイン（アミノ酸３１９～５４１）および全長Ｎ－タンパク質、Ｓタンパク質のＳ１およびＳ２サブユニット（submit）および全長Ｎ－タンパク質、またはＳ１サブユニット（submit）およびＮ－タンパク質の全長、またはＳタンパク質のＳ２サブユニットおよび全長Ｎ－タンパク質からなる場合もある。他の組合せは、Ｓ、Ｎ、Ｅおよび／またはＭタンパク質全長またはサブユニット配列と組み合わせた、非構造タンパク質１～１６のいずれかの全長またはサブユニットを含む。組換え抗原では、異なるエピトープは、アミノ酸スペーサーまたはリンカーによってわけられる。リンカーとして、例えば、それだけには限らないが、３～２０個のアミノ酸の組合せ中のセリンおよびグリシン、８～１０個のアミノ酸のグリシンリピートおよび（ＥＡＡＡＫ）_ｎ（式中、ｎ＝１～３）の強固なリンカーを挙げることができる。

センサー表面は、感染患者血漿試料中に存在する特異的ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体を捕捉する。組換え技術を使用して、抗原性エピトープの種々の組合せを調製して、ＣＯＶＩＤ１９診断法のための一連のＳＳＮ－抗原を生成する。本出願人によって開発されたこれまでの方法は、ライム病の感染患者血漿試料中に存在するボレリア（Ｂｂ）ブルグドルフェリ（Borrelia (Bb) burgdorferi）特異的ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体を捕捉するために、センサー表面上の全長ＤｂｐＡ、ＰｅｐＣ１０、Ｃ６の全長からなる組換え抗原「ＤＯＣ」を含む。ライム病のセンサープラットフォームは、Ｂｂに対する抗体の検出のためのＰＯＣ法となり得る。

ＳＳＮ－抗原または同様の組換え抗原または抗原の混合物を使用する本明細書において記載されるプラットフォームは、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２血清学的診断に使用できる。感染血液、血清または血漿湯に由来するＢｂ特異的抗体との結合にとって適切な配向を有する抗原（複数可）に共有結合的に結合することは極めて重要である。本明細書において記載されるＳＡＷセンサーの表面は、結晶表面に蒸着された金属（アルミニウム）である。センサーのセクションはまた、結晶と交互にアルミニウムを含有する。種々の結晶は、種々の結晶カットとともに使用できる。それにもかかわらず、ＳＡＷセンサーまたは特異的抗体の検出のための他のバイオセンシング様式の使用に関するすべての可能性あるアプローチは、センサー表面を、上記で論じられたような適切な抗原を用いて装飾する能力に基づいている。特異的抗体（ＩｇＧおよびＩｇＭ）の検出のために、センサー表面を、所望の標的特異的ＩｇＧ、ＩｇＭまたは両方を選択的に捕捉できる抗原材料を用いて装飾する。

一部の実施形態では、ＣＯＶＩＤ１９の診断のためのＳＳＮｘ組換えマルチエピトープ抗原の方法および使用、この方法を使用して、ＳＳＮｘ抗原を、捕捉分子としてＳＡＷベースの金属または結晶センサー表面に付着させることができる。しかし、このアプローチは、抗原に制限されず、それだけには限らないが、タンパク質、タンパク質断片、抗体、抗体断片、アプタマーまたはヌクレオチド断片、小分子を含む、第一級アミン基を有する他の捕捉剤をセンサー表面上に固定化するように適合している場合がある。他の実施例は、センサーの検出感度を特異的に増強する方法を含む。

本開示によれば、センサーをウイルス表面タンパク質またはウイルスタンパク質に対する抗体でコーティングし、センサーがビリオンの抗原性表面を検出し、試料中のウイルス負荷の定量的読み取りまたはウイルスタンパク質の存在を提供するを可能にすることができる。これは、親和性物質、例えば、上記で記載されたように合成された組換えタンパク質に対する抗体、アプタマーまたはアフィマー（affirmer）の生成によって促進され得る。抗体は、センサー上に配置される場合も、またはセンサー上に流される鼻腔スワブもしくは他の生体試料上に配置される場合もある。センサー上にコーティングされた抗体への抗原またはウイルス粒子の特異的結合は、次いで、上記に記載されるようにセンサー電気変化を誘発し得る。

[実施例２]
表面活性化および誘導体化と、それに続くアルミニウムのバイオコーティングのための方法
一部の実施形態では、天然Ａｌおよび結晶表面を、プラズマクリーニング（数分から数時間の時間尺度で）によってまず活性化した。プラズマクリーニングに対するセンサーの曝露によって、ＡＬおよび結晶表面上に親水性官能基が作出され、これは、水接触角を評価することによって容易に測定できる。９０°より有意に小さい接触角は、活性化された表面への試薬のその後の付着にとって最適である。その後、活性化された表面を続いて、アミン官能基を有するシランでコーティングした。シランの濃度は、単層を確実にするために重要であり、使用された反応条件に応じて変わる。コーティングのために、アルコール：水混合物（ｐＨ－４～６）中、１～１０％のシランを使用した。コーティングは、３０分～１時間実施した。コーティング後、センサーを洗浄して、活性化されたＡｌ表面から過剰の未反応シランを除去した。次いで、コーティングされたデバイスを窒素ガス下で乾燥させ、加熱して（１００～１３０℃）、シランとアルミニウム表面の間に共有結合を作出した。次いで、スベリン酸ジスクシンイミジル－リンカー分子を、アミンシランに共有結合によって付着させた。反応は、ｐＨ６～７．５でリン酸ナトリウム－塩化ナトリウムバッファー（バッファーＢ）を使用して実施した。次いで、洗浄によって過剰のＤＳＳを除去し、バッファーに懸濁したＳＮＮ抗原（１～１０μｇ）をセンサーに直接添加した。次いで、ＳＳＮ懸濁液を３０分～１時間インキュベートした。非特異的結合を低減するために、生理食塩水を用いて十分に洗浄した後、カゼイン（２～１０％）およびポリビニルアルコールを使用してセンサーを逐次ブロッキングした。そこで、ＣＯＶＩＤ診断のためのＳＳＮが固定化されたセンサーの準備が整う。図２は、Ｂｂ特異的ＩｇＧおよびＩｇＭまたは両方を選択的に捕捉するための、ライム病ボレリア属（Borrelia）の種のエピトープとして好ましい組換え抗原として抗原を用いて開発されたバイオコーティングの模式図である。

[実施例３]
質量増幅によってＳＡＷセンサーの感度を増大する手順
一部の実施形態では、上記の方法に、ＳＡＷセンサー上にＤＯＣ抗原を固定化することを続けた。組換えタンパク質、ＤＯＣは、Ｂｂに対する抗体（ＩｇＧ、ＩｇＭまたは両方）に結合する効率的な捕捉抗原を提供した。上記で記載したように、「ＤＯＣ」抗原は、組換えタンパク質中に組み合わされた、３つのエピトープ－ＰｅｐＣ１０－ＯｓｐＣの免疫原性部分、ＶｌｓＥのＣ－６－免疫原性部分および全長ＤｂｐＡからなる。ＰｅｐＣ－１０およびＤｂｐＡはＩｇＭに結合するが、Ｃ６およびＤｂｐＡはＩｇＧに結合する。したがって、「ＤＯＣ」抗原の使用によって、循環ＩｇＭおよびＩｇＧの両方が捕捉された。健常ドナー（ｎ＝１１）由来の血漿試料を分析して、試験の閾値／バックグラウンドカットオフ値を確立した。既知ＬＤ陽性血漿試料（ＩｇＧ陽性；ｎ＝７およびＩｇＭ陽性；ｎ＝５）を使用して、予備データを収集して、センサーの感度を評価した。結果は、ＩｇＭに対しては高感度を示した（１００％）が、ＩｇＧは、対照試料とのオーバーラップを示す（図３）。

したがって、アッセイ法の感度および選択性を改善するために、ヒトＩｇＧに対して特異的な二次抗体（抗ヒトＩｇＧ）を第２のステップとして使用して、センサー上の質量負荷を増幅した（図４）。図４は、ＳＡＷデバイスでの質量増幅によるライム病検出の捕捉および感度の増強のための親和性ベースの戦略例を示す。この方法において使用された二次抗体は、ライム病ＩｇＧ陽性血漿のスクリーニングのセンサーの感度を著しく増大し、その結果、７つのライム病陽性ＩｇＧ血漿すべてが同定された（図５）。

ＩｇＧおよびＩｇＭの循環濃度は、異なる免疫応答および疾患ステージによって患者で変わる。ポイントオブケア技術として、ＳＡＷプラットフォームは、＜５０μｌである指腹での採血の血液で作動しなくてはならない。したがって、一部の実施形態では、プラットフォームデバイスは、低いピコグラムからフェムトグラムの範囲で作動感度を必要とする。この増強されたレベルの感度を達成するために、図４に示されるように、抗体（またはそのＦａｂ断片またはアプタマーなど）をサンドイッチ形式で使用する方法が開発された。ＳＡＷセンサーは、質量感受性であるので、表面バイオコーティングによってライム病ＩｇＧおよび／またはＩｇＭが捕捉された後の第２の抗体の付加は、センサーに追加の質量を加え、それによって任意の所与の分析物に対する感度が改善される。重要なことに、第２の抗体がそれ自体でかなり大きな質量（図３赤色ボール、例えば、ポリスチレンまたは金ナノ粒子）でタグが付けられる場合には、得られたセンサーに結合された質量の増大は、元の分析物または二次抗体自身のものよりも何桁も大きいものである場合がある。

例えば、単一の２００ｎｍのポリスチレンビーズ（２．５１フェムトグラム）の質量は、ＩｇＧ抗体のもの（０．０００２４フェムトグラム）よりもほぼ４桁大きい。したがって、分析物感度に対する増幅戦略の影響は大きい。例えば、図４における予備データに基づく簡単な計算によって、サンドイッチアプローチを用いると、ＳＡＷセンサーはＩｇＧおよびＩｇＭをフェムトモル範囲で検出できるであろうと示唆される。さらに、感度のいっそうさらなる増大を得るために、ポリスチレンビーズを、高密度金属ビーズ（例えば、金）と置換できる。したがって、質量増幅によって増強されるサンドイッチ技術の使用は、ＣＯＶＩＤ１９またはライム病診断のための感度を著しく増大するための新規技術である。さらに、質量増幅は、抗体またはアプタマーの特定の対が入手可能である任意の分析物（大きな粒子から小分子まで）で使用できる。

[実施例４］
組換えタンパク質に対する抗体を使用する抗原検出のための方法
一部の実施形態では、特異的組換え抗原を開発し、それ自体が基板に共有結合によって結合される抗体を作出するために使用する。組換え抗原由来抗体は、低いウイルス力価を含有する場合がある未処理臨床試料からのウイルス力価およびウイルスタンパク質の存在の正確な測定を容易にする。このような抗体は、例えば、弾性波検出システム、例えば、本明細書において記載されるようなＳＡＷにおいて使用できる。

他の実施形態
以下の記載から、本明細書において記載される本開示に変法および改変を行い、それをさまざまな使用および条件に採用できることは明らかとなろう。このような実施形態はまた、以下の特許請求の範囲内にある。

本明細書における変数の任意の定義における要素のリストの列挙は、任意の単一の要素またはリストに挙げられた要素の組合せ（または部分的組合せ）としてのその変数の定義を含む。本明細書における実施形態の列挙は、任意の単一の実施形態として、または任意の他の実施形態もしくはその部分との組合せでその実施形態を含む。

本明細書に記載されたすべての特許および刊行物は、各独立特許および刊行物が参照により具体的に、個別に組み込まれるように示されたのと同程度に参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (31)

1. バイオセンサー部品であって、
   基板、および
   前記基板上に固定化されている少なくとも１つの抗原
   を含み、前記少なくとも１つの抗原は、細菌、真菌、寄生虫およびウイルスからなる群から選択される感染性疾患病原体の抗原またはエピトープを含む、バイオセンサー部品。
2. 前記少なくとも１つの抗原が、Ｓ－タンパク質、Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５、ＮＳＰ１６、ＯｓｐＣ、ＢｍｐＡ、ＶＩｓＥ（Ｃ６）、ＤｂｐＡ、ＢＢＫ１９、ＯｓｐＡ、ＲｅｖＡ、Ｃｒａｓｐ２、ＢＢＫ５０またはその部分またはその組合せまたは融合物を含む、請求項１に記載のバイオセンサー部品。
3. 前記少なくとも１つの抗原が、ＩｇＭおよびＩｇＧ ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２またはボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi）特異的抗体を捕捉するために、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２の、全長Ｎ－タンパク質に連結された全長Ｓ－タンパク質、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質の受容体結合ドメイン（ａａ ３１９～５４１）、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ１および／もしくはＳ２サブユニット、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ１サブユニット、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ２サブユニットを含む組換えＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２抗原、あるいはＶＩｓＥのＣ６ペプチドおよびＯｓｐＣのＰＥＰ１０ペプチドに融合された全長ＤｂｐＡタンパク質を含む組換えライム病抗原を含む、請求項１に記載のバイオセンサー部品。
4. 前記基板上に金属コーティングをさらに含み、前記金属がアルミニウム、金およびアルミニウム合金およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のバイオセンサー部品。
5. 前記金属がアルミニウムを含む、請求項４に記載のバイオセンサー部品。
6. 共有結合コンジュゲーションのために前記少なくとも１つの抗原に結合するリンカーをさらに含む、請求項１に記載のバイオセンサー部品。
7. 前記リンカーが、スベリン酸ジスクシンイミジルを含む、請求項６に記載のバイオセンサー部品。
8. 前記基板が、圧電基板を含む、請求項１に記載のバイオセンサー部品。
9. 弾性波変換器をさらに含む、請求項１に記載のバイオセンサー部品。
10. 前記弾性波変換器が、表面弾性波、バルク弾性波、レイリー弾性波およびラブ波のうち少なくとも１つを生成する、請求項９に記載のバイオセンサー。
11. 前記基板が、電気部品の対をさらに含み、前記電気部品の少なくとも１つが、インターデジタル変換器を含む、請求項１に記載のバイオセンサー。
12. 感染性疾患のポイントオブケア診断のためのセンサーであって、
    センサーハウジング、
    前記センサーハウジングによって担持された基板、および
    前記基板上に固定化されている少なくとも１つの抗原
    を含み、前記少なくとも１つの抗原は、細菌、真菌、寄生虫およびウイルスからなる群から選択される感染性疾患病原体の抗原またはエピトープを含む、センサー。
13. 前記少なくとも１つの抗原が、Ｓ－タンパク質、Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５、ＮＳＰ１６、ＯｓｐＣ、ＢｍｐＡ、ＶＩｓＥ（Ｃ６）、ＤｂｐＡ、ＢＢＫ１９、ＯｓｐＡ、ＲｅｖＡ、Ｃｒａｓｐ２、ＢＢＫ５０またはその部分またはその組合せまたは融合物を含む、請求項１２に記載のセンサー。
14. 前記少なくとも１つの抗原が、ＩｇＭおよびＩｇＧ ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２またはボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi）特異的抗体を捕捉するために、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２の、全長Ｎ－タンパク質に連結された全長Ｓ－タンパク質、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質の受容体結合ドメイン（ａａ ３１９～５４１）、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ１および／もしくはＳ２サブユニット、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ１サブユニット、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ２サブユニットを含む組換えＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２抗原、あるいはＶＩｓＥのＣ６ペプチドおよびＯｓｐＣのＰＥＰ１０ペプチドに融合された全長ＤｂｐＡタンパク質を含む組換えライム病抗原を含む、請求項１２に記載のセンサー。
15. 共有結合コンジュゲーションのために前記少なくとも１つの抗原に結合するリンカーをさらに含む、請求項１２に記載のセンサー。
16. 前記リンカーが、スベリン酸ジスクシンイミジルを含む、請求項１５に記載のセンサー。
17. 前記基板が、圧電基板を含む、請求項１２に記載のセンサー。
18. 弾性波変換器をさらに含む、請求項１２に記載のセンサー。
19. 前記弾性波変換器が、表面弾性波、バルク弾性波、レイリー弾性波およびラブ波のうち少なくとも１つを生成する、請求項１８に記載のセンサー。
20. 前記基板が、電気部品の対をさらに含み、前記電気部品の少なくとも１つが、インターデジタル変換器を含む、請求項１２に記載のセンサー。
21. バイオセンサー部品を製作する方法であって、
    基板表面をプラズマまたはガスクリーニングに曝露して、前記基板表面に親水性官能基を作出すること、
    前記基板表面上にアミン官能基を有するシランを適用して、シランコーティングを形成すること、ならびに
    前記シランコーティングを、リンカーおよび抗原を有するバッファー溶液に曝露することであって、少なくとも１つの抗原が、細菌、真菌、寄生虫およびウイルスからなる群から選択される感染性疾患病原体の抗原またはエピトープを含む、曝露すること
    を含む、方法。
22. 前記少なくとも１つの抗原が、Ｓ－タンパク質、Ｎ－タンパク質、Ｅ－タンパク質、Ｍ－タンパク質およびＮＳＰ１、ＮＳＰ２、ＮＳＰ３、ＮＳＰ４、ＮＳＰ５、ＮＳＰ６、ＮＳＰ７、ＮＳＰ８、ＮＳＰ９、ＮＳＰ１０、ＮＳＰ１２、ＮＳＰ１３、ＮＳＰ１４、ＮＳＰ１５、ＮＳＰ１６、ＯｓｐＣ、ＢｍｐＡ、ＶＩｓＥ（Ｃ６）、ＤｂｐＡ、ＢＢＫ１９、ＯｓｐＡ、ＲｅｖＡ、Ｃｒａｓｐ２、ＢＢＫ５０またはその部分またはその組合せまたは融合物を含む、請求項２１に記載の方法。
23. 前記少なくとも１つの抗原が、ＩｇＭおよびＩｇＧ ＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２またはボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi）特異的抗体を捕捉するために、ＳＡＲＳ－Ｃｏｖ－２の、全長Ｎ－タンパク質に連結された全長Ｓ－タンパク質、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質の受容体結合ドメイン（ａａ ３１９～５４１）、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ１および／もしくはＳ２サブユニット、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ１サブユニット、または全長Ｎ－タンパク質に連結されたＳ－タンパク質のＳ２サブユニットを含む組換えＳＡＲＳ－ＣＯＶ－２抗原、あるいはＶＩｓＥのＣ６ペプチドおよびＯｓｐＣのＰＥＰ１０ペプチドに融合された全長ＤｂｐＡタンパク質を含む組換えライム病抗原を含む、請求項２１に記載の方法。
24. 前記リンカーが、スベリン酸ジスクシンイミジルを含む、請求項２１に記載の方法。
25. 前記基板が、圧電基板を含む、請求項２１に記載の方法。
26. 弾性波変換器を形成することをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
27. 前記弾性波変換器が、表面弾性波、バルク弾性波、レイリー弾性波およびラブ波のうち少なくとも１つを生成する、請求項２６に記載の方法。
28. 前記基板が、電気部品の対をさらに含み、前記電気部品の少なくとも１つが、インターデジタル変換器を含む、請求項２１に記載の方法。
29. 前記ウイルスが、コロナウイルス、ライノウイルスおよびインフルエンザからなる群から選択されるウイルスファミリーに属する、請求項１、１２または２１に記載のバイオセンサー部品。
30. 前記組換えタンパク質が、内部リンカーを含む、請求項３、１５または２４に記載のバイオセンサー部品。
31. 前記内部リンカーが、セリン、グリシンまたはそれらの組合せの３～２０個のアミノ酸、グリシンの８～１０個のアミノ酸および（ＥＡＡＡＫ）_ｎ（ｎ＝１～３）からなる群から選択される、請求項３０に記載のバイオセンサー部品。
    

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