JP6478333B2 - ポイント・オブ・ケア・センサ・システムのためのカートリッジ、および当該システムにより分析物を検出する方法 - Google Patents
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Description
[項目1]
試料中の1または複数の分析物をセンシングするためのカートリッジであって、
試料を受け取るための試料インレットチャンバと、
固相試薬を貯蔵する試薬チャンバと、
前記試料インレットチャンバに接続され、調合チャンバおよび前記試薬チャンバを有する調合回路と、
1または複数のセンサと、
前記1または複数のセンサの上方に流路を提供する検出チャネルとを備える、カートリッジ。
[項目2]
前記試薬チャンバと前記検出チャネルとの間に配置され、前記試料中の複数の気泡を通気する気泡除去チャネルを更に備える、項目1に記載のカートリッジ。
[項目3]
複数の液体試薬を含む1または複数の穿刺可能なコンパートメントを更に備える、項目1または2に記載のカートリッジ。
[項目4]
前記複数の穿刺可能なコンパートメントを穿刺する複数の穿刺メカニズムを更に備える、項目3に記載のカートリッジ。
[項目5]
前記複数の穿刺メカニズムは、空圧で作動する、項目4に記載のカートリッジ。
[項目6]
前記カートリッジは、少なくとも2つのセンサを備え、電気化学的酵素センシングおよび電気化学的酵素結合免疫吸収アッセイ(ELISA)センシングを、1つの試料に実行する、項目1〜5のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目7]
前記検出チャネルを加熱するスクリーン印刷ヒータを更に備える、項目1〜6のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目8]
スクリーン印刷熱電対を更に備える、項目1〜7のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目9]
前記カートリッジは、読み取り機から空圧および電気入力のみを受け取る、項目1〜8のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目10]
前記調合回路は、前記気泡除去チャネルを有する、項目2に記載のカートリッジ。
[項目11]
前記気泡除去チャネルは、前記調合回路の外部にある、項目2に記載のカートリッジ。
[項目12]
前記試薬チャンバと前記気泡除去チャネルとの間に緩衝剤ゾーンを更に備える、項目11に記載のカートリッジ。
[項目13]
マイクロ流体層を更に備え、前記マイクロ流体層は、前記試薬チャンバ、前記調合チャンバ、および前記検出チャネルを有する、項目1〜12のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目14]
複数のスクリーン印刷電極を有するセンシングアセンブリを更に備え、2またはそれより多いセンサは、前記複数のスクリーン印刷電極を有する、項目1〜12のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目15]
プラズマ濾過膜を更に備える、項目1〜14のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目16]
前記プラズマ濾過膜に接続された真空ラインを更に備える、項目15に記載のカートリッジ。
[項目17]
前記気泡除去チャネルは、疎水性膜により被覆される、項目2に記載のカートリッジ。
[項目18]
前記カートリッジ内における全ての液体の移動は、空圧で作動される、項目1〜17のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目19]
疎水性膜に接続された複数の流体止めを更に備える、項目1〜18のいずれか1項に記載のカートリッジ。
[項目20]
試料インレットポート、1または複数の固体試薬コンパートメント、1または複数の液体試薬コンパートメント、および、試料中の複数の生体分子を検出する2またはそれより多いセンサを含むセンサウェルを有するカートリッジと、
前記カートリッジを受ける読み取り機とを備え、
前記読み取り機は、複数の空圧入力を前記カートリッジに提供し、前記試料中の2またはそれより多い標的分析物の検出情報を示す、前記カートリッジからの複数の電気信号を受信する、電気化学センサアセンブリ。
[項目21]
前記カートリッジ内における流体の移動は、前記複数の空圧入力により空圧で作動する、項目20に記載の電気化学センサアセンブリ。
[項目22]
前記読み取り機は、設定レベルPvで真空を供給し、設定レベルPpで圧力を供給し、
Ppは、Pvよりも大きい、項目20または項目21に記載の電気化学センサアセンブリ。
[項目23]
前記読み取り機は、1つのモータと1つのヘッドのポンプ、前記ポンプの第1の側面上の第1の逆止弁、および前記ポンプの第2の側面上の第2の逆止弁を備え、
前記第1の逆止弁は、Pvのクラッキング圧を有し、前記第2の逆止弁は、Ppのクラッキング圧を有する、項目22に記載の電気化学センサアセンブリ。
[項目24]
カートリッジを受ける読み取り機であって、
設定レベルPvでカートリッジに真空を供給し、設定レベルPpで圧力を供給する空圧アセンブリと、
前記カートリッジから電気信号情報を受信する検出アセンブリとを備え、
Ppは、Pvよりも大きい、読み取り機。
[項目25]
前記空圧アセンブリは、1つのモータと1つのヘッドのポンプ、前記ポンプの第1の側面上の第1の逆止弁、および前記ポンプの第2の側面上の第2の逆止弁を備え、
前記第1の逆止弁は、Pvのクラッキング圧を有し、前記第2の逆止弁は、Ppのクラッキング圧を有する、項目24に記載の読み取り機。
[項目26]
前記読み取り機は、前記カートリッジに関連する少なくとも2つのアッセイを識別し、第1の測定電圧および第2の測定電圧を印可し、
前記第1の測定電圧は、第1のアッセイに関連し、前記第2の測定電圧は、第2のアッセイに関連し、
前記第2の測定電圧は、前記第1の測定電圧の後に印加される、項目24または25に記載の読み取り機。
[項目27]
前記第1の測定電圧および前記第2の測定電圧は、前記カートリッジ上の同一の電極に印加される、項目26に記載の読み取り機。
[項目28]
前記読み取り機は、前記カートリッジの電極上の複数の気泡の存在を検出する、項目24〜27のいずれか1項に記載の読み取り機。
[項目29]
生体試料中の第1の標的分析物および第2の標的分析物をセンシングするためのカートリッジであって、
第1の標的分析物と反応し、第1の電気化学的信号を直接的または間接的に生成する1または複数の酵素を用いて被覆された第1の作用電極と、
捕獲種が付着した第2の作用電極とを備え、
前記捕獲種は、前記第2の標的分析物を捕捉し、第2の電気化学的信号を直接的または間接的に生成し、
前記カートリッジは、1つの試料の、1回限りの使用の、使い捨てカートリッジである、カートリッジ。
[項目30]
試料中の2またはそれより多い分析物を検出する方法であって、
読み取り機を用いて、前記試料を含むカートリッジを受け取る段階と、
試料ウェルに前記試料を供給する段階と、
第1の測定電圧を、前記カートリッジ上の1または複数のセンサに印加する段階と、
前記1または複数のセンサのうち1つからの第1の電気化学的信号を測定する段階と、
前記第1の電気化学的信号に基づいて、前記試料中の第1の対象種の存在、不存在、または量を判断する段階と、
第2の測定電圧を、前記カートリッジ上の1または複数のセンサに印加する段階と、
前記1または複数のセンサのうち1つからの第2の電気化学的信号を測定する段階と、
前記第2の電気化学的信号に基づいて、前記試料中の第2の対象種の存在、不存在、または量を判断する段階とを備える、方法。
[項目31]
前記試料を前記試料ウェルに供給する段階は、真空を試料ポートに適用する段階を備える、項目30に記載の方法。
[項目32]
カートリッジのセンサ上の複数の気泡を検出する読み取り機であって、
前記カートリッジを受けるためのインターフェースと、
前記カートリッジ上のセンサウェルのインピーダンスを測定し、
等価回路の直列抵抗Rsおよび直列キャパシタンスCsを判断し、
前記直列抵抗Rsと前記直列キャパシタンスCsとの間の関係が指定された基準を満たすか否かを判断し、
前記関係の前記判断に基づいて、気泡が検出されるか否かを判断する、
命令を含むコンピュータ可読媒体とを備える、読み取り機。
[項目33]
化学的センサカートリッジであって、
カートリッジケーシングと、
前記カートリッジケーシングの第1の場所に配置された液体試薬を含むポーチと、
前記カートリッジケーシング内に配置された空圧で作動可能な穿刺メカニズムとを備え、
前記空圧で作動可能な穿刺メカニズムは、前記第1の場所に開口部を有するキャビティ内に配置されたスパイクを有する、カートリッジ。
[項目34]
前記穿刺メカニズムは、前記穿刺メカニズムが空圧で作動するときに、前記スパイクを前記ポーチの方に押す変形可能な被膜を含む、項目33に記載の化学的センサカートリッジ。
[項目35]
前記穿刺メカニズムは、前記ポーチを前記スパイクに引く真空ラインを含む、項目33に記載の化学的センサカートリッジ。
[項目36]
試料中の1または複数の分析物をセンシングするためのカートリッジであって、
試料を受け取る試料インレットポートと、
1または複数のセンサを有するセンサウェルと、
試薬チャンバと前記センサウェルとの間に配置され、前記試料中の複数の気泡を通気する気泡除去チャネルとを備える、カートリッジ。
Claims (15)
- 生体試料中の第1の標的分析物および第2の標的分析物をセンシングするためのカートリッジであって、
第1の標的分析物と反応し、第1の電気化学的信号を直接的または間接的に生成する1または複数の酵素を用いて被覆された第1の作用電極と、
捕獲種が付着した第2の作用電極とを備え、
前記捕獲種は、前記第2の標的分析物を捕捉し、第2の電気化学的信号を直接的または間接的に生成し、
前記カートリッジは、1つの試料の、1回限りの使用の、使い捨てカートリッジである、カートリッジ。 - 前記カートリッジは、
試料を受け取るための試料インレットチャンバと、
固相試薬を貯蔵する試薬チャンバと、
前記試料インレットチャンバに接続され、調合チャンバおよび前記試薬チャンバを有する調合回路と、
前記第1の作用電極および前記第2の作用電極を含む2またはそれより多いセンサと、
前記2またはそれより多いセンサの上方に流路を提供する検出チャネルと
を更に備える、請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記試薬チャンバと前記検出チャネルとの間に配置され、前記試料中の複数の気泡を通気する気泡除去チャネルを更に備える、請求項2に記載のカートリッジ。
- 前記気泡除去チャネルは、疎水性膜により被覆される、請求項3に記載のカートリッジ。
- 液体試薬を含む1または複数の穿刺可能なコンパートメントと、
前記穿刺可能なコンパートメントを穿刺する1または複数の穿刺メカニズムと
を更に備え、前記複数の穿刺メカニズムは、空圧で作動する、請求項3または4に記載のカートリッジ。 - 前記カートリッジは、読み取り機から空圧および電気入力のみを受け取る、請求項3〜5のいずれか1項に記載のカートリッジ。
- 前記調合回路は、前記気泡除去チャネルを有する、請求項3から6のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記気泡除去チャネルは、前記調合回路の外部にある、請求項3から6のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 真空ラインに接続されたプラズマ濾過膜を更に備える、請求項2〜8のいずれか1項に記載のカートリッジ。
- 前記カートリッジ内における全ての液体の移動は、空圧で作動される、請求項2〜9のいずれか1項に記載のカートリッジ。
- 疎水性膜に接続された複数の流体止めを更に備える、請求項2〜10のいずれか1項に記載のカートリッジ。
- 前記検出チャネルを加熱するスクリーン印刷ヒータを更に備える、請求項2〜11のいずれか1項に記載のカートリッジ。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載のカートリッジと、
前記カートリッジを受ける読み取り機とを備え、
前記読み取り機は、複数の空圧入力を前記カートリッジに提供し、試料中の2またはそれより多い標的分析物の検出情報を示す、前記カートリッジからの複数の電気信号を受信する、電気化学センサアセンブリ。 - 前記カートリッジ内における流体の移動は、前記複数の空圧入力により空圧で作動する、請求項13に記載の電気化学センサアセンブリ。
- 試料中の2またはそれより多い分析物を検出する方法であって、
読み取り機を用いて、前記試料を含むカートリッジを受け取る段階と、
試料ウェルに前記試料を供給する段階と、
第1の測定電圧を、前記カートリッジ上の1または複数のセンサに印加する段階と、
前記1または複数のセンサのうち1つからの第1の電気化学的信号を測定する段階と、
前記第1の電気化学的信号に基づいて、前記試料中の第1の対象種の存在、不存在、または量を判断する段階と、
第2の測定電圧を、前記カートリッジ上の1または複数のセンサに印加する段階と、
前記1または複数のセンサのうち1つからの第2の電気化学的信号を測定する段階と、
前記第2の電気化学的信号に基づいて、前記試料中の第2の対象種の存在、不存在、または量を判断する段階とを備え、
前記1または複数のセンサは、第1の作用電極及び第2の作用電極を有し、
前記第1の電気化学的信号は、前記第1の作用電極を被覆した1または複数の酵素と前記第1の対象種との間の反応から直接的または間接的に生成され、
前記第2の電気化学的信号は、前記第2の作用電極に付着した捕獲種により前記第2の対象種を捕捉することから直接的または間接的に生成される、方法。
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