JP6618193B2 - 分析物のフロースルー溶出用試料保存抽出デバイス - Google Patents

Description

本発明は、生体試料の保存に関し、より詳しくは生体試料を保存及び分析するように構成されているデバイスに関する。

生体試料（血液等）を収集し、その試料から遺伝子解析用のＤＮＡを抽出することは、これらに限定されないが、親子鑑別、新生児のスクリーニングプログラムでの遺伝子診断検査、特定の疾患に対する素因の遺伝子型決定及び薬物感受性の遺伝子評価等の鑑定目的で、犯罪科学及び医学界で広く行われている。典型的には、収集した生体試料は、乾燥状態で吸収材料にて保存される。例として、乾燥血液スポットは、一般的に試料基材にて保存される。試料収集及び調製の典型的なワークフローでは、試料を基材に加え、乾燥させ、その後、分析場所へと移送する。湿潤サンプルを移送する場合、試料の部分が、試料と接触する１以上の表面に何らかの理由で移行する場合があるため、移送前に試料を乾燥しなければならない。

試料を収集し、分析用に単離するための１つの手法は、乾燥試料を有する試料基材カードの部分を切り取ることを含む。試料基材の切り取り部分を、バイアル又はウエルに配置する。抽出流体をバイアルに添加する。バイアルを、ある設定期間、振とう又はボルテックスする。しかしながら、試料基材の部分を切り取るというこの手法は、切り取り部分からの試料喪失、試料夾雑物混入及び切り取りデバイス（例えば、刃物）からの夾雑物混入というリスクがある。

或いは、別の手法では、試料が収集される試料基材の部分を、事前に切り取り、流体を流してデバイスを通過させて分析物を抽出することを可能にするデバイスに配置してもよい。試料は、試料基材を切り取った後で配置してもよく、試料は、ボルテックス、振とう及びフロースルーの１以上を使用して、切り取り部分から抽出される。試料基材を事前に切り取ることにより、試料を配置した後で試料基材を切り取ることに伴うリスクに取り組むことができるが、事前に切り取る手法は、使用の応用範囲を狭めることになり、ユーザは、試料を複数回分析することができない。

試料収集及び単離の更に別の手法は、試料基材を硬質表面に配置し、所定の形状を有する鋭い刃物を試料基材の部分に押圧する。例えば、円形ナイフ刃を試料基材に押圧してもよい。鋭い刃物は、試料基材に押圧されても、試料基材を切り離さないようにされている。その後、抽出緩衝液を、ナイフ刃により隔離されている試料基材の部分の表面に送る。この方法では、切り取りは回避されるものの、試料が、試料基材の全深度から流体により抽出されることは保証されない（例えば、表面にある分析物しか抽出されない場合がある）。また、この方法では、ナイフ刃を取り外す前に、カードの隔離ゾーンから流体を除去する方法が提供されていない。隔離ゾーンに残留する流体は、ナイフ刃を取り外した後、周辺区域への流体ウィッキングをもたらす場合がある。このウィッキングは、残存試料を損傷し、カードの別の箇所からの再試料採取を困難又は不可能にする場合がある。

試料基材の切り取り及び抽出の既存のワークフローでは、自動化という困難な課題に取り組む場合、幾つかの問題が提起される。主な問題は、切り取りステップで生じる。小さな切り取り盤は、静電気又は軽風にさえも影響を受けやすい。切り取りステップ中に又は切り取り盤の移送中に、切り取り盤が喪失したという報告が多数なされている。更に、既存の手法を含む自動化プロセスには、隔離ゾーン外側の区域のウィッキング及び試料基材の望ましい区域での正確で一貫した量の試料収集に関連する問題及びリスクがある。

基材から試料を回収するための別の手法は、圧縮力を使用して、目的区域周辺を密閉することである。その後、抽出流体を、基材に対して垂直に流して目的区域を通過させることができる。この手法は、通常は金属又はセラミックス部品を使用して圧縮密閉を形成する自動システムで使用されている。そのようなシステムでは、同じ密閉部品が、複数試料に使用される。夾雑物が非常に低いレベルでも検出され得る分野では、試料採取部品の再利用は可能ではない場合がある。例えば、生体試料からＤＮＡ／ＲＮＡを抽出し、その後増幅を実施する場合である。このような場合では、持ち越されたＤＮＡ／ＲＮＡが単一のコピーであっても、検出されて、偽陽性を示す場合がある。

米国特許出願公開第２０１２／０１８６２９号明細書

１つの実施形態では、使い捨て試料保存抽出デバイスが提供される。試料保存抽出デバイスは、基材フレーム及び基材カバーを含む。基材フレームは、試料基材を受けるように構成された基材領域を含む。試料保存抽出デバイスは、試料基材の一部に隔離ゾーンをもたらすように構成された圧縮アセンブリを更に含む。また、試料保存抽出デバイスは、隔離ゾーンに溶出流体を流すように構成された流体チャネルを含む。

別の実施形態では、試料保存抽出デバイスの使用方法が提供される。この方法は、試料保存抽出デバイスを準備すること、試料保存抽出デバイスを外部デバイスと動作可能に接続すること及び試料保存抽出デバイスに対して所定方向に力を加えることにより、試料基材の一部に隔離ゾーンをもたらすことを含む。この方法は、試料基材の部分の隔離ゾーンを通過又は横断させて洗浄流体及び溶出流体を流すこと、圧縮力を開放すること及び隔離ゾーン中の試料の部分を分析することを含む。

更に別の実施形態では、使い捨て試料保存システムは、試料保存抽出デバイス及び流体デバイスを含む。試料保存抽出デバイスは、基材フレーム及び基材カバーを含む。試料保存抽出デバイスは、圧縮アセンブリ及び流体チャネルを更に含み、流体チャネルは、流体デバイスと動作可能に接続され、溶出流体を隔離ゾーンに供給するように構成されている。

本明細書のこれらの及び他の要素及び態様は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読むと、より良好に理解されるだろう。図面の全体にわたって、類似の特徴は、類似の部品を表す。

基材カバーが基材フレーム上を滑動するように構成されている、本明細書の態様による例示的な試料保存抽出デバイスの分解組立図である。 試料基材が露出状態にある、本明細書の態様による図１の試料保存抽出デバイスの透視図である。 試料の取り扱い、移送及び試料溶出を容易にするために、試料を有する試料基材が覆われている、本明細書の態様による図１の試料保存抽出デバイスの透視図である。 基材フレーム及び基材カバーを有し、折り畳み可能な構造を含む、本明細書の態様による例示的な試料保存抽出デバイスの透視図である。 積層下に配置されている特徴を図示するために、基材カバーに配置されている積層を取り除いた、本明細書の態様による図４の試料保存抽出デバイスの透視図である。 折り畳み状態にある、本明細書の態様による例示的な試料保存抽出デバイスの側面図である。 基材フレーム及び基材カバーの可逆的な折り畳み及び展開を共に提供する複数の部分を含むリビングヒンジが使用されている、本明細書の態様による例示的な試料保存抽出デバイスの透視図である。 本明細書の態様による試料保存抽出デバイスを使用するための例示的な方法のフローチャートである。 外部デバイスに動作可能に接続されており、圧縮アセンブリの圧縮部材が、試料保存抽出デバイスの基材フレームに配置されており、圧縮アセンブリの二次部材が、外部デバイスに配置されている、本明細書の態様による例示的な試料保存抽出デバイスの側面図である。 本明細書の態様による、例示的な試料保存抽出デバイス及び外部デバイスを有するシステムの透視図である。 本明細書の態様による図１０のシステムの部分の透視図である。 外部デバイスに接続されるように構成されている、本明細書の態様による例示的な試料保存抽出デバイスの透視図である。 圧縮アセンブリが使用されている、本明細書の態様による例示的な試料保存抽出デバイスの部分の透視図である。 本明細書の態様による、本開示の試料保存抽出デバイスを使用するための方法の例示的なフローダイアグラムである。 本明細書の態様による、外部デバイスと試料保存抽出デバイスとの流体連通を確立する前後の例示的な配置の透視図である。 発熱素子が使用されている、本明細書の態様による例示的な試料保存抽出デバイスを有するシステムの透視図である。 本明細書の態様による、望ましい溶出溶液温度を達成するための例示的なフローダイアグラムの概略図である。

本明細書の態様は、単回使用の使い捨て試料保存抽出デバイスに関する。試料保存抽出デバイスは、試料基材の少なくとも部分を収容するように構成されている。幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスは、試料収集デバイスに接続されており、試料保存抽出デバイスの試料基材上の試料収集デバイスから生体試料の少なくとも部分を受け取ることができる。更に、試料保存抽出デバイスは、更なる処理及び分析のために、受け取った試料を保存するように構成されていてもよい。１つの実施形態では、試料保存抽出デバイスは、生体試料を有する試料基材の望ましい区域を通過する液体の流れを容易にし、試料基材からの試料の洗浄及び抽出を容易にするように構成されていてもよい。ある実施形態では、試料保存抽出デバイスは、温度制御デバイスと統合されており、溶出溶液の望ましい温度への加熱の制御を容易にすることができる。その代わりに又はそれに加えて、幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスは、試料を溶出及び処理するための別の外部デバイスに接続されていてもよい。非限定的な例では、外部デバイスは、流体デバイスを含んでいてもよい。

本開示の試料保存抽出デバイスは、１以上の生体試料の収集、移動、保存及び分析の１以上を制御された様式で実施するように構成されているアセンブリ又はシステムで使用することができる。例として、試料保存抽出デバイスは、核酸、タンパク質及びそれぞれそれらの断片等の、分解性の生物由来分析物を収集するために使用されるシステムで使用することができる。「試料」及び「生体試料」という用語は、本出願の全体にわたって同義的に使用することができることに留意すべきである。生体試料の非限定的な例としては、唾液、血液、血清、リンパ液、頬側細胞、粘膜細胞、脳脊髄液、精液、大便、血漿、尿、細胞懸濁液又は細胞及びウイルスの懸濁液を挙げることができる。加えて、生体試料としては、動植物に由来する試料を挙げることができる。非限定的な例では、生体試料としては、集団遺伝学に関する研究用の植物試料又は真菌試料を挙げることができる。１つの例では、アセンブリは、これらに限定されないが、以下の目的等のために、生体試料を保存及び分析するために使用することができる：犯罪データベース用の頬側細胞試料の収集、犯罪現場試料（つまり、再水和した血液、精液、唾液及びそれらの液体試料）の収集、性的暴行試料の収集、集団遺伝学又は薬理ゲノミクス研究用の頬側試料の収集、呼吸器感染症診断用の鼻試料の収集、食物源からの細菌試料又は寄生生物試料の収集、食肉トレーサビリティ用の食肉由来血液の屠殺場での収集又は獣医学的診断用の動物由来生体試料の収集。生体試料は、収集時には、試料が由来した生体内に存在していてもよく又は存在していなくともよいことに留意すべきである。例として、生体試料は、犯罪現場の床に飛散した血液試料を含んでいてもよい。

ある実施形態では、試料保存抽出デバイスは、試料基材を保持して、試料保存抽出デバイスに配置されている試料基材の望ましい区域を溶液の流れが通過することを容易にするように構成されている単回使用の使い捨てデバイスである。幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスは、試料を溶出及び処理するための流体デバイスと、接続機器を介して動作可能に結合されていてもよい。ある実施形態では、試料保存抽出デバイスは、試料収集デバイスを更に含むシステムの一部分であってもよい。１つの実施形態では、試料収集デバイスは、１以上の試料収集部材を受けるように構成されていてもよい。試料収集部材は、生体試料を収集するように構成されている。試料保存抽出デバイスの試料基材は、試料収集デバイスからの試料の少なくとも部分を受領及び保存するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、単回使用の使い捨て試料保存抽出デバイスの１以上の部品は、試料保存抽出デバイスによる夾雑物混入又は感染の拡散を低減又は防止するために、１回限りの使用として構成されていてもよい。ある実施形態では、試料保存抽出デバイスは、生体試料を確実に及び再現性良く収集、移動及び保存するために構成されていてもよい。ある実施形態では、試料収集デバイスから試料保存抽出デバイスに移動する生体試料の割合は、再現性が良好であり得る。

幾つかの実施形態では、試料基材は、輸送又は保存のために１以上の生体試料分析物を保存する、１以上の安定化試薬を含んでいてもよい。保存媒体に好適な試薬の非限定的な例としては、弱塩基、キレート剤及び適宜尿酸もしくは尿酸塩又は単にカオトロピック塩を単独でもしくは界面活性剤と組み合せて添加することのうちの１以上を挙げることができる。１つの実施形態では、試料基材には、試料保存抽出デバイスをアセンブリ又はシステムから取り外した際に、操作者が、アセンブリ又はシステムを参照することなく物質が配置された箇所を知ることができるように、試料基材の移動区域周辺に配置されている視覚的な図柄を有していてもよい。

幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスの設計は、試料を試料収集デバイスから試料保存抽出デバイスへと移動させる間の又は試料を保存している間の、ユーザと試料とのあらゆる望ましくない接触を防止しつつ、試料の安全な収集、移動及び保存を容易にする。例として、幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスは、試料を試料収集デバイスから試料保存抽出デバイスへと移動させてから試料を封入するためのカバーを含んでいてもよい。封入した生体試料は、更なる分析のために望ましい目的地（例えば、検査室）へと発送することができる。１つの実施形態では、封入物を発送する前に試料基材を乾燥させるために、封入物を望ましい期間静置させておいてもよい。他の実施形態では、発送する前に、封入物を乾燥剤と共に容器（例えば、ホイルパウチ）に入れてもよい。１つの実施形態では、デバイスの基材カバーは、乾燥中の望ましくない接触から試料を保護することができる。

ある実施形態では、試料保存抽出デバイスは、試薬流体が、試料基材の望ましい区域を通過して流れることを容易にして、試料の洗浄及び試料からの分析物の溶出を容易にすることができる。試料は、湿潤試料であってもよく又は乾燥試料であってもよい。例えば、試料は、乾燥血液試料であってもよい。幾つかの実施形態では、試薬流体は、望ましい区域を試料基材の残りから隔離することにより、試料基材の望ましい区域を通過させてもよい。隔離は、試薬流体の大部分が、試料基材の望ましい区域のみを通過するようなものであってもよい。１つの実施形態では、試薬流体は、試料基材の隔離ゾーンを通過して、試料基材から生体試料の少なくとも部分を抽出することができる。１つの例では、試薬流体は、試料基材の面に垂直な方向に隔離部分を通過してもよい。試料基材の区域を隔離することにより、圧縮により隔離されている試料基材の部分に対して施されることになる１以上の試験が容易になる。試料基材の部分を効果的に隔離することにより、一貫した量の試料を試験することが容易になる。例えば、試料基材に収集される血液の量が様々である場合でも、試料保存抽出デバイスは、隔離ゾーンからの試料を複数回抽出及び／又は分析して、一貫した量の試料を試験することが容易になるように構成されている。当然のことながら、均一にウィッキングしやすい市販の試料基材の場合、試料基材の所定区域の分析は、同容積の原試料物質の分析と等価である。試料基材の取り扱いに使用可能な自動化法を向上させることにより、ハイスループット分析を必要とする医薬品工業等の分野における試料保存抽出デバイスの使用を増やすことが可能になる。試料基材の非限定的な例としては、多孔性試料基材、Ｗｈａｔｍａｎ ＦＴＡ（商標）カード、セルロースカード又はそれらの組合せを挙げることができる。

ある実施形態では、試料保存抽出デバイスは、２つの部分、つまり基材フレーム及び基材カバーを含んでいてもよい。試料保存抽出デバイスの２つの部分は、試料基材、圧縮アセンブリ、流体チャネル、屈曲部、適宜発熱素子及び１以上の膜を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスは、多層構造を含んでいてもよい。多層構造は、試料基材及び１以上の流体チャネルを収容するように構成されていてもよい。流体チャネルは、試料基材と１以上の外部デバイスとの間に流体接続を提供するように構成されていてもよい。基材フレーム及び基材カバーは、試料基材に配置されている目的領域（例えば、試料が加えられた区域の中央）を通過する流体流動を容易にするための特徴を含んでいてもよい。

幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスは、圧縮部材及び二次部材を有する圧縮アセンブリを含んでいてもよい。圧縮アセンブリは、隔離ゾーンへの流体アクセスを可能にしつつ、試料基材の部分又は帯域を隔離するように構成されている。１つの実施形態では、圧縮アセンブリは、試料を有する試料基材の部分である試料領域を隔離するように構成されていてもよい。隔離ゾーンは、試料基材に配置された試料の少なくとも部分を含んでいてもよい。１つの例では、基材フレームは、圧縮アセンブリにより画定される分離帯域に対応する開口部を有していてもよい。二次部材と一緒になった圧縮アセンブリの圧縮部材は、試料基材に配置された試料を処理するために試料基材を通過して流れることができる流体に関して、試料基材の隔離ゾーンに隔離を提供するように構成されていてもよい。隔離ゾーンにある試料の部分は、隔離ゾーンの外側に配置されている試料基材の区域への流体のウィッキングを最小限に抑えつつ、処理及び分析することができる。

更に、試料保存抽出デバイスは、隔離ゾーンにアクセス可能な流体入口を含んでいてもよい。１つの例では、流体入口は、圧縮アセンブリが試料基材に対して押圧されている場合、隔離ゾーンへのアクセスが可能であってもよい。圧縮アセンブリは、圧縮部材及び二次部材を試料基材の反対側に配置し、圧縮部材及び二次部材を互いに対して反対方向に押圧して隔離ゾーンを画定することにより、試料基材に対して押圧されてもよい。更に、試料保存抽出デバイスは、隔離ゾーンからの流出流体を受け入れる流体出口を含んでいてもよい。試料保存抽出デバイスの流体は、隔離ゾーンに向かって流れてもよく又は隔離ゾーンから離れるように流れてもよい。例として、流体は、試料抽出のために隔離ゾーンに向かって導かれてもよい。更に、流体は、試料抽出の後、隔離ゾーンから遠ざかるように導かれてもよい。流体出口は、少なくとも圧縮アセンブリが多孔性試料基材に対して押圧されている間、隔離ゾーンに対応する基材フレームにある開口部から提供されていてもよい。流体入口及び出口は、流体を提供する及び／又は抽出した試料を収集する外部デバイスとのデバイスの接続を可能にしてもよい。

ある実施形態では、試料保存抽出デバイスは、試料領域周辺に配置されるように構成さている屈曲部を含んでいてもよい。更に、屈曲部は、隔離ゾーンを形成するために加えられた力を分散するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスは、二重屈曲設計を含んでいてもよい。使用中、二重屈曲設計は、均一な圧力を隔離区域周辺に加えることを容易にする。隔離区域周辺に均一な圧力を加えることにより、隔離区域の密閉が増強される。隔離区域周辺の均一な加圧を容易にすることに加えて、屈曲部により、比較的低い値の力を加えつつ、隔離区域上方の空気間隙を圧縮部材で跨ぐことが容易になる。

幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイスの基材カバーは、取り扱い及び輸送中の偶発的な接触又は夾雑物混入から試料基材を保護するために、これらに限定されないが、折り畳み式カバー又は滑動カバー等のカバーを含んでいてもよい。更に、カバーは、試料保存抽出デバイスが下流のデバイス又は機器に動作可能に接続されている場合、溶出流体が試料基材を通過して流れることを可能にする。

ある実施形態では、試料基材から試料を抽出するために、溶出流体又は抽出緩衝液を、試料保存抽出デバイスに提供されている入口及び出口接続を使用して流し、試料基材を通過させてもよい。これら実施形態の幾つかでは、圧縮部材の密閉特徴は、試料基材と直接的に接触して、適用試料区域の隔離ゾーンを通過する流体流動を容易にすることができる。１つの例では、溶出流体は、流体を流して試料基材を通過させる前に、所望の温度に加熱される。加えられた外力（外部機器からの）は、密閉特徴及びしたがって流体チャネルを、試料基材に押圧し、溶出液が目的領域を通過して流れる。また、外力は、試料保存抽出デバイスと機器の接続部との間の入口／出口チャネルを密閉する。１つの実施形態では、加えられた外力は、試料保存抽出デバイスの屈曲部を押圧し、ひいては、屈曲部が、圧縮リングの密閉特徴を試料基材に押圧し、それにより隔離ゾーンが生成される。隔離ゾーンの提供に加えて、試料保存抽出デバイスは、試料収集デバイスから試料の少なくとも部分を移動させ、試料を試料分析機器に移送するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、洗浄緩衝液を流して隔離ゾーンを通過させ、その後抽出緩衝液を流して隔離ゾーンを通過させてもよい。例として、洗浄緩衝液を流して隔離ゾーンを通過させて、試料から夾雑物を除去してもよい。

図１には、例示的な試料保存抽出デバイス１０の設計の分解組立図が図示されている。試料保存抽出デバイス１０は、基材フレーム１２及び基材カバー１３を含む。試料基材１４の少なくとも部分が、基材フレーム１２に配置されていてもよい。ある実施形態では、基材フレーム１２は、多層構造を含んでいてもよい。基材フレーム１２の多層構造は、保護層１６を含んでいてもよい。１つの例では、保護層１６は、インターフェースポート２２を夾雑物混入から保護するように構成されていてもよい。更に、基材フレーム１２は、保護層１６、基部層１８及びホルダー基部２０を含んでいてもよい。保護層１６は、穿孔又は崩壊して、流体デバイス（非表示）が基部層１８のインターフェースポート２２にアクセスすることを可能にするように構成されている。インターフェースポート２２は、試薬流体の流体入口及び／又は出口ポートとして使用してもよい。ホルダー基部２０は、試料基材１４を受けるように構成されている基材圧入部２４を含んでいてもよい。ホルダー基部２０は、インターフェースポート２２から／インターフェースポート２２へと、試料基材１４から／試料基材１４へと通過する流体が、第１の流体チャネル２６の入口に配置されている隔離ゾーン（非表示）内でのみ試料基材１４と接触するように、第１の流体チャネル２６を更に含んでいてもよい。１つの例では、第１の流体チャネル２６は、マイクロ流体チャネルであってもよい。第１の流体チャネル２６は、流体源（非表示）と試料基材１４との流体連通を容易にする。流体源は、試料保存抽出デバイス１０の外部にあってもよい。

基材カバー１３は、カバー基部３０、カバー層４０及び膜４４を含んでいてもよい。ホルダー基部２０及びカバー基部３０は共に、試料基材１４を収容して、ユーザとのあらゆる望ましくない偶発的な接触又は周囲流体との望ましくない接触から試料基材１４を保護するように構成されている容器を形成する。したがって、試料基材１４に配置された試料は、ユーザとの望ましくない接触又は周囲流体との望ましくない接触から保護される。図示されている実施形態では、カバー基部３０は、矢印３２により一般的に表されている方向にホルダー基部２０上を滑動するように構成されている。

溶出流体のウィッキングを最小限に抑えるために、ホルダー基部２０又はカバー基部３０は、圧縮アセンブリを含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、圧縮アセンブリは、屈曲部に配置されていてもよい。特に、幾つかの実施形態では、圧縮アセンブリの圧縮部材は、屈曲部に配置されていてもよく、圧縮アセンブリの二次部材は、屈曲部に配置されていなくともよい。

所定量の外力を加えて、目的領域をフロースルー／横断溶出するために、圧縮部材及び二次部材を試料基材に対して密閉することができる。圧縮部材３４の非限定的な例としては、屈曲部３８に力が加えられて、試料基材１４の隔離ゾーン周辺のチャネルが効果的に密閉されると、試料基材１４と接触して試料基材１４の少なくとも部分を密閉する、基材カバー１３の表面にある一段高くなっている環状ボス又は圧縮リングを挙げることができる。圧縮部材３４は、ホルダー基部２０に存在する貫通穴２７とアラインするような位置に配置されていてもよい。基材カバー１３は、屈曲部３８を更に含んでいてもよい。図示されている実施形態では、基材圧入部２４にある第１の流体チャネル２６は、入口／出口から屈曲部３８の中央へと横断していてもよい。屈曲部３８は、隔離ゾーン周辺に均一な圧力を提供するように構成されていてもよい。使用中、試料保存抽出デバイス１０に加えられる外力は、屈曲部３８に伝達されてもよい。屈曲部３８に対する力により、圧縮部材３４が試料基材１４に対して押圧され、試料基材１４に隔離ゾーンが提供される。隔離ゾーンは、隔離ゾーンと隔離ゾーンの外側に配置されている試料基材１４の区域との間に流体連通が存在しないように密閉され、試料基材１４の残りから隔離されていてもよい。密閉区域は、圧縮部材３４と接触する基材１４の区域３９に対応していてもよい。したがって、圧縮部材３４の密閉特徴がリング状である場合、密閉区域は、密閉特徴の面又は接触表面の面積と同様の面積を有する円形であってもよい。圧縮部材３４のサイズ及び形状は、デバイスの所与の応用又は使用に基づき、隔離ゾーンに望ましいサイズ及び形状に応じて、様々であってもよい。ある実施形態では、圧縮部材３４の第１及び第２の部分を試料基材１４に押圧して、隔離ゾーンを提供してもよい。特に、圧縮部材３４の第１及び第２の部分を、試料基材１４の反対側に押圧して、隔離ゾーンを提供してもよい。１つの実施形態では、第１の部分は流体入口にアクセスすることができ、第２の部分は流体出口にアクセスすることができる。

試料保存抽出デバイス１０は、カバー層４０を更に含んでいてもよい。カバー層４０は、第１の流体チャネル２６に対応する第２の流体チャネル３７を含んでいてもよい。試料基材１４に配置されている試料をフロースルー溶出する場合、流体を、第２の流体チャネル３７及び試料基材１４にポンプ注入し、第１の流体チャネル２６を通過させてもよい。一方向流体アクセスの場合、第１の流体チャネル２６は、空気を通過させるが、他の流体は通過させない疎水性膜を含んでいてもよい。溶出流体を、第２の流体チャネル３７を介して、試料基材１４へと及び試料基材１４からポンプ注入して、溶出を増強してもよい。カバー層４０は、基部層１８のインターフェースポート２２に対応するインターフェースポート４２を更に含んでいてもよい。ホルダー基部２０及び基材カバー１３にそれぞれ配置されているポート２２及び４２は両方とも、ホルダー取り扱い中の夾雑物混入を最小限に抑えるために、それぞれ保護層１６及び４４で密閉される。

試料保存抽出デバイス１０の種々の層は、プラスチックで作られていてもよい。幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイス１０の部品の幾つか又は全ては、性質が使い捨て可能であってもよい。例としては、試料保存抽出デバイス１０の圧縮部材は、性質が使い捨て可能であってもよい。幾つかの実施形態では、試料基材フレーム１２は、積層造形を使用して製作してもよい。本デバイスは、積層造形技法により、多層部品ではなく、各主要部品（例えば、基材フレーム）が単一構造の形態を取り得ることが有利であってもよい。１つの例では、試料保存抽出デバイスは、これに限定されないが、射出成形等の、低コストでハイスループットな方法を使用して製作することができる。

ある実施形態では、試料基材１４を有する試料保存抽出デバイス１０は、試料収集デバイス（非表示）に動作可能に接続されてもよい。試料収集デバイスは、これに限定されないが、スワブ等の試料収集部材を含んでいてもよい。試料保存抽出デバイス１０は、訓練されているユーザ又は訓練されていないユーザによる試料基材１４の一貫した試料負荷を容易にするように構成されていてもよい。１つの実施形態では、生体試料を移動させた後、試料収集デバイスの少なくとも部分は、廃棄されてもよい。基材カバー１３は、試料保存抽出デバイス１０の取り扱い中の、偶発的な及び／又は望ましくない試料の接触から試料基材１４を保護するように構成されている。使用中、試料基材１４を試料収集デバイスに動作可能に接続することにより、基材カバー１３は自動的に滑動し、試料基材１４を露出させる。ユーザが試料基材フレーム１２を取り外すと、基材カバー１３は、取り扱い保護のために試料基材の上に再配置される。

図示されている実施形態では、カバー層４０は、目的領域（例えば、隔離ゾーン）を通過する流体流動を可能にするための特徴を含む。しかしながら、流体流動を可能にするように構成されている特徴は、カバー基部３０、カバー層４０又はその両方に存在してもよいことに留意することができる。１つの実施形態では、流体チャネルは、プラスチック試料基材の１以上の層を使用して生成されていてもよい。

図２及び３には、ホルダー基部１２（図１を参照）を覆う基材カバー１３（図１を参照）の２つの異なる位置が図示されている。図２の図示されている実施形態では、試料基材１４（図１を参照）を有するホルダー基部１２は、試料移動のために露出されている。その一方で、図３の図示されている実施形態では、試料基材１４を有するホルダー基部１２は、取り扱い、移動及び試料溶出のために覆われている。１つの実施形態では、基材カバー１３は、試料保存抽出デバイス１０が分析ユニットと動作可能に接続されている間、基材１４の隔離ゾーンに配置されている試料を覆うために使用することができる。例として、試料保存抽出デバイス１０の部分が、外部デバイス（非表示）と動作可能に接続されている間、基材カバー１３を使用して分析中に試料を覆うことができる。別の実施形態では、分析後、必要に応じて、滑動基材カバー１３を移動させて、試料を露出させてもよい。外部デバイスは、試料保存抽出デバイスの外部にある任意のデバイス又は機器であってもよいことが留意されるべきである。外部デバイスの非限定的な例としては、流体デバイス（例えば、マイクロ流体デバイス）、分析機器、試料保存抽出デバイス１０の部分と嵌合するように構成されているデバイス又はそれらの組合せを挙げることができる。特定の例では、外部デバイスは、マイクロ流体デバイスであってもよい。

更に、試料保存抽出デバイス１０を流体デバイスに挿入することにより、保護層１６及び４４（図１を参照）が穿孔され、それにより流体チャネル２６及び３７（図１を参照）を介した流体デバイスから試料基材１４への流体のポンプ注入を容易にすることができる。１つの例では、外部デバイスが流体デバイスである場合、試料保存抽出デバイス１０が外部デバイスに動作可能に接続されると、外部デバイス内のアクチュエータにより、屈曲部３８に力が加わり、圧縮部材３４を試料基材１４に対して密閉することができる。

図４〜５には、滑動可能な構造を有する図１〜３の試料保存抽出デバイス１０の代替的な実施形態が図示されている。図示されている実施形態では、試料保存抽出デバイス５０は、折り畳み可能な構造を含む。特に、試料保存抽出デバイス５０は、互いに折り畳むことができる基材フレーム５４及び基材カバー５６を含む。基材フレーム５４及び基材カバー５６は、基材フレーム５４及び基材カバー５６を、可逆的に折り畳み及び展開可能にすることができるリビングヒンジ５８又は他の留め具を使用して接続されていてもよい。特に、リビングヒンジ５８又は他の留め具は、基材フレーム５４及び基材カバー５６が、望ましくは二回以上折り畳み及び展開することができるようなものである。図示されている実施形態では、基材カバー５６は、基材カバー５６の少なくとも部分に配置されている積層５７を含んでいてもよい。積層５７は、基材カバーに配置されている１以上の部品に保護を提供するように構成されていてもよい。積層５７は、基材カバー５６と共に、流体チャネル７３を画定することができることに留意してもよい。

１つの実施形態では、リビングヒンジ５８は、１以上の薄い可撓性ヒンジ又は屈曲部を含んでいてもよい。１つの例では、リビングヒンジ５８は、基材フレーム５４及び基材カバー５６と同じ材料で作られていてもよい。基材フレーム５４及び基材カバー５６の材料の非限定的な例としては、プラスチック、例えばポリプロピレンを挙げることができる。リビングヒンジ５８は、基材フレーム５４と基材カバー５６との相対回転運動を制限するように構成されていてもよい。更に、リビングヒンジ５８は、アセンブリ５０に耐疲労性を提供するように構成されていてもよい。１つの例では、リビングヒンジ５８は、射出成形されていてもよい。別の例では、従属部品を含む試料保存抽出デバイス５０全体が、射出成形されていてもよい。所定量の力を加えると、リビングヒンジ５８は、試料収集部材に負荷を加えて、試料収集部材から基材フレーム５４への試料移動を支援するように屈曲させることができる。

基材フレーム５４は、試料基材６４を受けるように構成されている試料基材領域６２を含んでいてもよい。試料基材領域６２は、試料基材６４を試料基材領域６２に機械的に接続するためのホルダー区域６６を含んでいてもよい。１つの実施形態では、ホルダー区域６６は、試料基材６４を基材フレーム５４に接続するための１以上の留め具を含んでいてもよい。別の実施形態では、ホルダー区域６６は、試料基材６４を基材フレーム５４に接続するために接着剤を塗布するための場所を提供する。試料基材領域６２は、洗浄及び溶出用のギャップスタンドオフ６８及び出口ポートクリアランス７０を含んでいてもよい。１つの実施形態では、出口ポートクリアランス７０は、嵌合表面が出口ポートとしての役目を果たすことができる嵌合部品用のクリアランス穴としての役目を果たしてもよい。出口ポートクリアランス７０は、圧縮アセンブリの圧縮部材８４の位置に対応していてもよい。図示されている実施形態では、圧縮部材８４は、基材カバー５６又は積層５７に配置されている。圧縮アセンブリの二次部材は、図示されている実施形態には示されていない。

図７に関して下記で考察されているように、幾つかの実施形態では、二次部材は、基材フレームに配置されていてもよい。しかしながら、他の実施形態では、基材フレーム５４は、外部デバイスの一部を形成してもよく又は別々に提供されていてもよい。圧縮部材８４は、試料基材６４に隔離ゾーンを提供するように構成されていてもよく、隔離ゾーンは、参照番号７１により一般的に表されている。基材フレーム５４は、試料保存抽出デバイスが折り畳み構成にある場合、基材カバー５６又は積層５７に配置される、入口ポート８２用のクリアランス穴７２を含んでいてもよい。入口ポート８２は、ひいては、基材カバー５６又は積層５７に配置されている流体チャネル７３と接続する（図５を参照）。使用中、試料保存抽出デバイス５０の同じ側に入口ポート８２及び出口ポートクリアランス７０を有することにより、外部流体デバイスとのより容易な接続が可能になる。溶出中、基材６４は、圧縮部材８４と二次部材との間で圧縮される。

図６に関して詳細に考察されているように、圧縮部材８４は、基材カバー５６に配置されていてもよく、二次部材は、基材フレーム５４又は外部デバイスに配置されていてもよい。圧縮アセンブリの二次部材が外部流体デバイスの一部である場合、圧縮アセンブリの二次部材は、出口ポートクリアランス７０の開口部を介して試料基材６４にアクセスするように構成されていてもよい。圧縮アセンブリの二次部材が基材フレーム５４に配置されている場合、圧縮アセンブリの二次部材は、図４に示されている出口ポートクリアランス７０と同じ位置に存在していてもよい。１つの実施形態では、圧縮部材８４、二次部材又はその両方は、圧縮リングを含んでいてもよい。圧縮アセンブリの部材は、試料基材６４の反対側を押圧し、流体が試料基材６４の画定区域７１を通過して流れることを可能にするように構成されていてもよい。

また、更に、基材フレーム５４は、試料保存抽出デバイス５０が、例えば、分析用に試料を保存するために折り畳まれている間、基材フレーム５４と基材カバー５６との間の空気間隙を維持するように構成されているスタンドオフ７４を含んでいてもよい。基材フレーム５４及び基材カバー５６は、デバイス５０が折り畳まれている間、基材フレーム５４と基材カバー５６との間の空気間隙を維持するために、それぞれスタンドオフ７６及び７８を更に含んでいてもよい。加えて、基材カバー５６は、スタンドオフ７４と共に、折り畳まれている試料保存抽出デバイス５０の閉状態を維持するスナップ特徴８０を含んでいてもよい。スナップ特徴８０は、基材フレーム５４に存在するスタンドオフ７４に対応してもよい。

図示されている実施形態では、参照番号５９は、基材カバー５６及び積層５７を有する組合せ機構を表すために使用してもよい。１つの実施形態では、組合せ構造５９は、屈曲部８６を含んでいてもよい。屈曲部８６は、試料基材６４に均一な力を加えて、試料基材６４の部分に隔離領域（非表示）を形成するように構成されていてもよい。例示的な実施形態では、屈曲部８６の屈曲部８５及び８７は、二重屈曲設計を形成してもよい。１つの実施形態では、圧縮部材８４は、負荷が加えられると基材６４とのみ接触する低コンプライアンス構造を提供するように、二重支援屈曲部８６に配置されていてもよい。

幾つかの実施形態では、デバイス５０が折り畳まれている状態で圧縮部材８４に負荷を加えて、基材６４に隔離ゾーンを形成してもよい。圧縮部材８４は、流体流動が目的区域を通過して導かれるように、試料基材６４の所与の区域を隔離するように構成されている。隔離の有効性（つまり、試料基材６４からの横方向ウィッキングを最小限に抑えること）は、密閉部品の幾何学的配置及び加えられる力に依存する場合がある。加えて、試料基材材料、加えられる試料、溶出溶液及び溶質、並びに流体滞留時間（つまり、流速）も、密閉の有効性に影響を及ぼす場合がある。ある実施形態では、屈曲部８６は、試料基材に隔離ゾーン７１を生成するために必要な載荷負荷に耐えるように構成されている構造を提供するように構成されている。幾つかの実施形態では、これらに限定されないが、二重支援屈曲部、構造的流体経路等の特徴を付加して、載荷圧力の相称性を増強してもよい。

図５には、試料保存抽出デバイス５０の基材カバー５６の積層５７（図４を参照）の下に配置されている構造の詳細が図示されている。図示されている実施形態では、屈曲部８６の二重支援屈曲設計は、圧縮部材８４が、基材６４の対応する部分に対して平行に配置され、試料保存抽出デバイス５０の折り畳み構成において隔離ゾーンが形成されることを容易にする。図示されている実施形態では、基材カバー５６は、試薬流体を隔離領域に提供するための流体チャネル７３を含んでいてもよい。加えて、１以上のバランス構造８８を、試料保存抽出デバイス５０において使用して、圧縮部材８４の半径方向及び周方向にバランスのとれた負荷の増強を容易にすることができる。更に、図示されている追加のバランス構造は、圧縮部材８４、基材６４及び外部デバイス（非表示）間の密閉表面の圧力分布の均一性を増強するために、圧縮部材８４の下に位置していてもよい。バランス構造８８は、圧縮部材８４により画定される密閉表面の均一な圧力分布を容易にするいかなる機械的設計であってもよい。非限定的な例では、バランス構造８８は、人工流体経路を含んでいてもよい。

図６には、矢印９０（図４を参照）により一般的に表されている方向から見た、図４及び５の試料保存抽出デバイス５０の側面図９４が図示されている。図示されているように、試料基材６４と基材カバー５６との間の空気間隙９６は、維持されている。更に、圧縮部材８４は、出口ポート７０とアラインしている。

図７には、図４〜５の試料保存抽出デバイス５０の代替的な実施形態が図示されている。図７の試料保存抽出デバイス１００は、基材フレーム１０２及び基材カバー１０４を含む。基材カバー１０４は、積層を含んでいてもよく又は含んでいなくともよい。基材フレーム１０２は、試料基材（非表示）を受けるための領域１０６を含んでいてもよい。基材フレーム１０２は、二次部材１２３を含んでいてもよく、基材カバー１０４は、圧縮部材１２２を含んでいてもよい。圧縮部材１２２及び二次部材１２３は、共に圧縮アセンブリを構成してもよい。図示されている実施形態では、圧縮部材１２２は、圧縮リングの形態である。二次部材１２３は、デバイス１００が試料収集後に閉じている場合、基材カバー１０４に配置されている圧縮部材１２２とアラインするように位置決めされている。

基材フレーム１０２は、基材フレーム１０２と基材カバー１０４との間に好適な空気間隙を提供するように構成されている複数のスタンドオフ構造１１０を含んでいてもよい。更に、基材フレーム１０２は、複数のクリップ１０８を含んでいてもよい。クリップは、感圧性接着剤を一切必要とすることなく、試料基材を基材フレーム１０２の適所に保持するように構成されている。感圧性接着剤の使用を回避することにより、そうでなければ感圧性接着剤の分解により生じる場合のある、デバイス１００に対するあらゆる有害効果が低減され、デバイス１００の保存寿命を延長させることができることに留意することができる。クリップ１０８は、試料基材を受けとめ、試料基材を基材フレーム１０２と接続するように構成されている。ボス１０９は、ボス１０９が試料領域の外側に配置されるように、各クリップ１０８の側に提供されていてもよい。更に、ボス１０９は、デバイス１００が閉じている場合、クリップ１０８が偶然に押圧されることを防止するように構成されている。当然のことながら、１以上のクリップ１０８が偶然に押圧されると、試料基材がその位置から押し退けられる場合がある。

試料保存抽出デバイス１００は、試料収集デバイス（非表示）の種々の設計と適合するように構成されている。更に、試料保存抽出デバイス１００は、リビングヒンジ１１２を含んでいてもよい。リビングヒンジ１１２は、基材フレーム１０２及び基材カバー１０４の可逆的な折り畳み及び展開を共に提供することができる複数の部分１１３を含んでいてもよい。１つの実施形態では、リビングヒンジ１１２のサイズは、最適な可撓性構成のために調整されていてもよい。

更に、試料保存抽出デバイス１００は、試料基材を容易に受けとめ、試料基材領域１０６に試料基材を接続するように構成されている。例としては、試料保存抽出デバイス１００は、これらに限定されないが、試料基材（非表示）を保持するためのクリップ１０７等の留め具を含んでいてもよい。デバイス１００は、入口ポート１１４、流体チャネル１１６、バランス構造１１８、屈曲部１２０、並びに基材フレーム１０２及び基材カバー１０４にある、基材フレーム１０２及び基材１０４を共に固定するための手段１２４を更に含んでいてもよい。基材カバー１０４等の試料保存抽出デバイスの部分は、試料基材の入口を外部流体供給源と接続するための入口ポートを含んでいてもよい。スロット１２５が、試料基材の部分を受けるための領域１０６に存在してもよい。１つの例では、まず、試料基材の部分がスロット１２５に配置され、次に、試料基材の残りの部分が、領域１０６に配置されてもよい。

ある実施形態では、基材フレームに配置された試料基材の部分に配置されている試料を処理及び分析するための方法は、圧縮密閉を生成して、試料を有する試料基材の少なくとも部分に隔離ゾーンを形成すること；流体を流して隔離ゾーンを通過させることにより、隔離ゾーンに隔離されている試料の部分に流体を加えること；流体が隔離ゾーンを通過して流れた後、流体の少なくとも部分を収集すること；ガスを流して隔離ゾーンを通過させることにより、隔離ゾーンから流体を取り除くこと；及び圧縮密閉を解放すること及び収集した液体及び隔離ゾーン中の試料の部分の一方又は両方を分析することを含む。

図８には、試料を収集し、試料を試料基材に移動させ、分析のために試料を保存し、試料を分析するための例示的な方法のフローチャート１５０が図示されている。ブロック１５２において、この方法は、収集部材を使用して試料を収集することから開始してもよい。１つの実施形態では、収集部材は、試料収集デバイスの一部を形成する。１つの実施形態では、試料収集部材は、試料収集デバイスの一体部分であってもよい。別の実施形態では、試料収集部材は、試料収集デバイスと脱着可能に接続されていてもよい。この実施形態では、試料収集部材は、試料の収集中、試料収集デバイスと接続されていてもよく又は接続されていなくともよい。幾つかの実施形態では、試料収集デバイス及び試料保存抽出デバイスは、組込み一体構造を形成していてもよい。しかしながら、別の実施形態では、試料収集デバイス及び試料保存抽出デバイスは、互いに脱着可能に接続されていてもよい。

適宜、試料収集及び試料保存抽出デバイスが一体型構造を形成していない実施形態では、ブロック１５４において、試料保存抽出デバイスを準備してもよい。試料保存抽出デバイスを提供するステップは、試料保存抽出デバイスの試料基材ホルダーに試料基材を配置することを含んでいてもよい。更に、試料収集及び試料保存抽出デバイスが一体型構造を形成していない実施形態では、試料収集後に、試料収集デバイスを試料保存抽出デバイスと接続してもよい。試料保存抽出デバイスは、試料保存抽出デバイスを含んでいてもよい。試料保存抽出デバイスを試料収集デバイスに接続するステップは、試料保存抽出デバイスを試料収集デバイスに動作可能に接続することを含んでいてもよい。

ブロック１５６では、試料収集部材及び試料基材の少なくとも部分間に物理的接触を提供することができる。図２〜３に戻って参照すると、幾つかの実施形態では、試料保存抽出デバイス１０が試料収集デバイスに接続されている間、基材カバー１３は、後方に滑動して、それにより試料基材１４を試料収集部材と接触させることができるように構成されていてもよい。

ブロック１５８では、試料の少なくとも部分を、試料収集部材から試料基材へと移動させてもよい。試料収集部材から試料基材への試料の移動は、所定量の圧力を試料収集部材に加え、試料収集部材を回転運動させることにより容易になる場合がある。１つの例では、試料収集部材に加えられる圧力により、試料収集部材を、試料基材に対して所定の角度に屈曲させ、それにより試料収集部材と試料基材との間の接触表面を増加させることが可能になる。試料基材における試料の位置決めは、試料基材の試料区域又は抽出区域が、圧縮アセンブリの密閉特徴と外部デバイス等の接続機器とがアラインするようになされてもよい。

適宜、試料保存抽出デバイスは、試料収集デバイスから分離することができる。ブロック１６２では、基材を有する試料基材の少なくとも部分を覆ってもよい。１つの例では、基材を、基材カバーで覆ってもよい。特に、試料基材フレームを試料収集デバイスから分離する直前又は直後に、試料基材を閉じてもよい。例示的な実施形態では、分離に際して、基材カバー１３（図３を参照）は、ホルダー基部１２（図３を参照）上を滑動して、試料を有する試料基材の少なくとも部分を覆うように構成されていてもよい。

適宜、ブロック１６４では、試料を、所定の期間、乾燥させてもよい。更に、試料の分析のために、試料保存デバイスを望ましい場所に発送してもよく又は検査室で保存してもよい。

ステップ１６６〜１７２は、試料保存抽出デバイスの試料基材に配置された試料を処理及び分析するための例示的なステップである。ブロック１６６では、試料基材に配置された試料の少なくとも部分の処理は、試料基材の少なくとも部分に隔離ゾーンを提供することを含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、隔離ゾーンは、圧縮密閉を使用して生成される。例示的な実施形態では、圧縮密閉を生成するステップは、試料基材に１以上の隔離ゾーンを形成することを含んでいてもよい。また、圧縮密閉を生成するステップは、フィルターの圧縮性膜を試料基材と共に圧縮することを含んでいてもよい。

隔離ゾーンは、試料を有する試料基材の部分を、試料基材の残りから隔離することを容易にする。非限定的な例では、密閉特徴８４は、試料基材を圧縮し、それにより隔離ゾーンに導入される抽出緩衝液等の液体が、流体入口を介して、緩衝液が試料基材に加えられる初期地点から外側にウィッキングすることを防止する密閉を形成することができる。

ブロック１６８では、溶出流体を流して試料基材の隔離ゾーンを通過させるか又は横断させて流し、分析時に試料基材から試料を抽出してもよい。１以上の流体を、同時に又は順次、試料に加えてもよい。所定量の外力を加えて、目的領域をフロースルー／通過溶出するために、流体チャネルを試料基材に対して密閉してもよい。溶出流体のウィッキングを最小限に抑えるため、基材フレームにより、試料基材に隔離ゾーンを生成してもよい。隔離ゾーン中の試料を、流体と接触させてもよい。マイクロフルイディクスを使用して流体を流し、隔離ゾーンを通過させてもよい。流体を流して隔離ゾーンの少なくとも部分を通過させた後又は通過させている間、流体の少なくとも部分を、隔離ゾーンの通過後に収集する。隔離ゾーンからの流出流体は、ガスを流して隔離ゾーンを通過させることにより除去することができる。

適宜、ブロック１６７により示されているように、洗浄緩衝液を送って試料を洗浄してもよい。１つの実施形態では、洗浄緩衝液を送って試料を通過させ、不要な夾雑物を除去してもよい。１つの実施形態では、洗浄緩衝液は、約５０容積％〜約９０容積％のアルコール（例えば、ＥｔＯＨ）を含有する溶液を含んでいてもよい。

幾つかの実施形態では、抽出流体又は緩衝液は、入口管から試料基材に加えられる。緩衝液の少なくとも部分は、隔離ゾーンの外側にウィッキングせずに、紙を通って流れてもよい。緩衝液は、出口管から外に流れてもよい。図示されている実施形態では、出口管は、隔離ゾーンに同心円状に位置していてもよい。出口管は、ウエルプレート又はバイアル等の容器に出口を有していてもよい。出口管は、分析機器に物質を直接供給してもよい。１つの例では、空気をデバイス又はシステムに導入し、強制的に通過させて、圧縮力を加えつつ流体経路内のあらゆる残留液体又は外来物質を除去してもよい。また、空気を導入して試料区域から余分な流体を除去し、その場所を乾燥させ、圧縮力開放後の流体のウィッキングを防止してもよい。

ブロック１７２では、試料領域を通過して流出した抽出流体を分析してもよい。分析のステップは、試料の１以上の成分を特定することを含んでいてもよい。更に、分析のステップは、収集した流体中の１以上の物質の量を定量化することを含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、収集した流体及び隔離ゾーン中の試料の部分の一方又は両方を分析してもよい。分析ステップは、収集した流体中の１以上の物質の量を定量化することを含んでいてもよい。試料が血液又は他の種々のタイプの生体試料を含む方法では、分析ステップは、試料の１以上の成分を特定することを含んでいてもよい。

本開示の方法及びシステムは、これらに限定されないが、以下のもの等の種々の分析システムを使用して、多数の様々な目的のために試料から抽出した試料及び物質を分析することができる：イムノアッセイ（例えば、成分の存在又は非存在を特定するため）、ＵＶ検出による液体クロマトグラフィー（例えば、成分の特徴付け及び定量化のため）、ｑＰＣＲ、ＲＴ−ＰＣＲ、ＤＮＡマイクロアレイ、等温核酸増幅及び質量分析による液体クロマトグラフィー（例えば、成分を特定及び／又は定量化するため）。

ここで、図９を参照すると、試料保存抽出デバイス１９０は、折り畳み状態で図示されており、折り畳みアセンブリの長軸中心線を通る断面図が示されている。試料保存抽出デバイス１９０は、外部デバイス２００に接続されている。試料保存抽出デバイス１９０は、基材フレーム１９４に配置されている基材カバー１９２を含む。更に、圧縮部材１９３は、基材カバー１９２に配置されており、二次部材１９５は、基材フレーム１９４に配置されている。圧縮部材１９３及び二次部材１９５は、共に圧縮アセンブリ１９６を形成する。更に、二次部材１９５は、ボス１９７に動作可能に接続されていてもよい。１つの実施形態では、ボスは、基材フレーム１９４の一部であってもよい。この実施形態では、ボス１９７は、点線により表されている部位１８９で外部デバイスから分離されるように構成されていてもよい。別の実施形態では、ボス１９７は、外部デバイス２００の一部であってもよい。

圧縮アセンブリ１９７は、試料基材に隔離ゾーンを提供するように構成されている。隔離ゾーンは、圧縮アセンブリ１９７の部材１９３及び１９５を、試料基材２０１の反対側に押圧することにより生成される。試料基材２０１に隔離ゾーンを提供する場合、圧縮部材１９３は、二次部材１９５とアラインしていてもよい。標準的な製作公差を考慮すると、保持体積が少ない二重（入口／出口）ポート接続の設計は困難である。しかしながら、試料保存抽出デバイス１９０に１つの部品（圧縮部材１９３）を有し、外部デバイス２００に別の部品（二次部材１９５）を有し、二次部材１９５が外部デバイス２００のボス１９７を含む圧縮アセンブリ１９７を生成することにより、基材フレーム１９４の出口側の保持体積（溶離液試料の）を効果的に低減してゼロにすることができる。図示されている実施形態では、フェイスシール（非表示）を入口側に使用することができ、保持体積を約２．５μｌ以下にすることができる。これは、アセンブリ及び部品の公差に相当する。使用中、試料保存抽出デバイス１９０と外部デバイス２００との間に流体接続を確立することができる。入口密閉圧力は、圧縮密閉と同様に外部からの荷重により加えられる。外部デバイス２００は、溶出ポート２０２が、外部デバイス２００の穴１９８とアラインし、圧縮部材ポート１９５とアラインするように構成されている。加えて、外部デバイス２００は、試料保存抽出デバイス１９０に存在する流体経路２０６とアラインする溶出入口又は緩衝液入口２０４を含んでいてもよい。

図９の構成は、温度制御ユニット１９９に動作可能に接続されている温度センサ１９１を更に含む。１つの例では、温度センサ１９１は、熱電対を含んでいてもよい。熱電対は、流体温度を測定するために、圧縮アセンブリ１９６の近傍に配置されている小型チャンバーに埋め込まれていてもよい。

図１０を参照すると、システム２２０は、折り畳み状態の試料保存抽出デバイス２２８を含む。試料保存抽出デバイス２２８は、流体デバイスアセンブリ２２２に接続されるように構成されている。流体デバイスアセンブリ２２２は、試料保存抽出デバイス２２８を受けるように構成されている外部デバイスホルダー２２４を含んでいてもよい。デバイスホルダー２２４は、アラインメント構造２２６を含む。アラインメント構造２２６は、試料保存抽出デバイス２２８と適合し、圧縮密閉の第２の部分及び入口への流体接続が、試料保存抽出デバイス２２８及び外部デバイス２２８の入口及び出口接続とアラインするような相対位置に、試料保存抽出デバイス２２８を保持するように構成されている。１つの実施形態では、アラインメント構造２２６は、ピン又は他の好適な留め具を含んでいてもよい。或いは、試料保存抽出デバイス２２８は、アラインメント構造２２６以外の留め具を使用して、流体デバイスアセンブリ２２２又は他の外部デバイスと接続されてもよい。更に、図１０には、試料保存抽出デバイス２２８が流体デバイスアセンブリ２２２と適合している特定の例が図示されていることに留意すべきであるが、試料保存抽出デバイス２２８は、他の外部流体デバイス又は分析機器等の他の外部デバイスと適合してもよいことに留意すべきである。

図１１には、図１０のシステム２２０の部分２３０の詳細図が示されている。図１２には、外部デバイス２２４と動作可能に接続されるように構成されている例示的な試料保存抽出デバイス２２８の透視図２２５が示されている。図１１〜１２の図示されている実施形態では、外部デバイス２２４は、ボス２２６、アラインメント構造２３３及び貫通穴２３６を含む。ボス２２６は、試料保存抽出デバイス２２８及び外部デバイス２２４が接続されている間、アラインメント特徴として作用するように構成されていてもよい。更に、試料基材により接近して配置されているボス２２６は、圧縮アセンブリの一部を形成してもよい。また、試料基材からより遠方に配置されているボス２２６は、入口アセンブリの一部を形成してもよい。アラインメント構造２３３は、試料保存抽出デバイス２２８に配置されている対応する構造２３２（複数可）に接続するように構成されている。図示されている実施形態では、対応する構造２３２は、試料保存抽出デバイス２２８の基材フレーム２３４に配置されている。更に、外部デバイス２２４は、試料保存抽出デバイス２２８のアラインメントピンを受けるための貫通穴２３６を含んでいてもよい。アラインメントピンは、外部デバイス２２４と適合し、圧縮アセンブリ上方の区域に力を加える任意の装置が適切にアラインされるような望ましい位置に、外部デバイス２２４を保持することができる。

図１３には、圧縮密閉を提供して、流体流動が隔離ゾーン２４３を通過して誘導されるように、試料基材２４１の少なくとも部分に隔離ゾーン２４３を形成するように構成された圧縮アセンブリ２４０が使用されている試料保存抽出デバイス２３８の部分が示されている。隔離の有効性（つまり、基材からの横方向ウィッキングを最小限に抑えること）は、密閉部品の幾何学的配置及び加えられる力に依存する。加えて、基材材料、加えられる試料、溶出溶液及び溶質、並びに流体滞留時間（つまり、流速）も、密閉の有効性に影響を及ぼす場合がある。図示されている実施形態には、圧縮部材２４４及び二次部材２４２を有する圧縮アセンブリ２４０が示されている。圧縮部材は、基材カバー２０７に配置されており、二次部材２４２は、外部デバイス２４５に配置されている。

使用中、圧縮部材２４４及び二次部材２４２は、圧縮アセンブリ２４０の圧縮部材２４４及び二次部材２４２間に配置されている試料基材２４１の部分を効果的に押圧するように構成されていてもよい。試料保存抽出デバイス２２８に圧力を加えると、圧縮アセンブリ２４０は、圧縮密閉を提供して、隔離ゾーン２４３を形成することができる。更に、圧縮アセンブリ２４０により形成される隔離ゾーン２４３は、隔離ゾーン２４３に対応する試料基材２４１の小片の切り取り及び捕捉を必要とせずに、隔離ゾーン２４３に配置された試料の分析を可能にする。１つの実施形態では、圧縮部材２４４及び二次部材２４２は、必要に応じて、試料保存抽出デバイスに直接取り付けることができる別々で個々の部品であってもよい。別の実施形態では、圧縮部材２４４及び二次部材２４２の一方又は両方は、試料保存抽出デバイスの一体部分を形成してもよい。１つの実施形態では、圧縮部材２４４は、使い捨て部品であってもよい。密閉設計は、効果的な密閉を保証するのに必要な力に直接的に影響を及ぼし、それは、密閉区域のピーク圧力と流体が圧力場を移動する必要のある距離との関数であることに留意すべきである。

更に、使い捨て試料保存抽出デバイスは、これらに限定されないが、ポリプロピレン、ナイロン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）又はそれらの組合せ等の材料を使用して製造することができ、それは経済的に実行可能であるため、圧縮密閉を提供するのに必要な力の値を低減することが望ましいことに留意すべきである。

ここで、図１４を参照すると、本開示の試料保存抽出デバイス２４２を使用した試料分析の例示的なワークフロー２４０が図示されている。図示されている実施形態では、移動させた試料を有する試料基材が覆われている試料保存抽出デバイス２４２が、流体デバイス２４４に接続される。試料保存抽出デバイス２４２は、試料保存抽出デバイス２４２を受けるための手段２４８を有する凹部２４６に、試料保存抽出デバイス２４２を配置することにより、流体デバイス２４４に接続することができる。その後、試料基材フレーム２４２を有する流体デバイス２４４を、分析機器２５０に接続して、試料を分析することができる。１つの例では、手段２４８は、試料基材フレーム２４２と流体デバイス２４４との間の直感的スナップインインターフェースであってもよい。試料保存抽出デバイス２４２の設計は、ユーザ、表面又はデバイス等との望ましくない物理的接触に試料を曝すことなく、試料保存抽出デバイス２４２に配置された試料の分析を可能にする。

図１５には、流体デバイス２６２等の外部デバイスと試料保存抽出デバイス２６４との流体連通が確立される前後の構成２６０が図示されている。参照番号２６６は、使用中の試料保存抽出デバイス２６４を一般的に表しており、この場合、流体デバイス２６２と試料保存抽出デバイス２６４との流体連通は、圧縮密閉に対して、矢印２７０により一般的に示されている方向に力を加えることにより確立することができる。この力により、圧縮密閉の２つの部分が共により近くに移動し、２つの部分で基材が圧縮される。流体デバイス２６２と試料保存抽出デバイス２６６との流体連通は、隔離ゾーンを形成した後で確立される。試薬流体２７２は、試料保存抽出デバイス２６４の流体チャネル２６８を使用して、隔離ゾーンに送達することができる。試薬流体２７２は、隔離ゾーンの外側に配置されている試料基材の部分へのウィッキングを実質的に起こすことなく、主に隔離ゾーン内に留めておくことができる。隔離ゾーンに試薬流体２７２を流した後、圧縮密閉を開放し、収集した試薬流体及び隔離ゾーン中の試料の部分の一方又は両方を分析することができる。

図１６には、試料保存抽出デバイス２８２が、発熱素子２９２と動作可能に接続されている構成２８０が図示されている。発熱素子２９２は、ひいては、電気的接続２９３を使用して、温度制御ユニット２９５に接続されていてもよい。特に、温度制御ユニット２９５は、流体チャネル（非表示）と動作可能に接続されていてもよい。例えば、発熱素子２９２は、流体チャネルの入口ポート（非表示）と動作可能に接続されていてよい。発熱素子２９２は、溶出溶液が試料と相互作用する前に、溶出溶液を、制御された様式で望ましい温度に加熱するように構成されていてもよい。溶出前に溶出溶液を加熱することにより、溶出液中の分析物の濃度に肯定的な影響を及ぼすことができる。発熱素子２９２は、試料保存抽出デバイス２８２の基材カバー２８４に配置されるように設計されていてもよい。幾つかの実施形態では、温度制御ユニット２９５は、発熱素子２９２の温度を調整するように構成されていてもよい。発熱素子２９２に接続されていることに加えて、温度制御ユニット２９５は、試料保存抽出デバイス２８２に配置されている温度センサ（非表示）に更に接続されていてもよい。図示されている実施形態では、温度制御ユニット２９５は、電気的接続２９４を使用して、温度センサに接続されていてもよい。１つの例では、温度センサは、熱電対を含んでいてもよい。熱電対は、流体温度を測定するために、圧縮アセンブリの近傍に配置されている小型チャンバーに埋め込まれていてもよい。

１つの例では、発熱素子２９２は、基材カバー２８４の積層２９６の下に配置されていてもよい。非限定的な例では、発熱素子２９２は、ポリイミド外側層及びニクロムトレースで作られている薄膜多重層可撓性ヒータであり、本体２８８と基材カバーの積層２９６との間に積層されている。この例では、発熱素子２９２は、流体チャネル（非表示）と共に、本体２８８と積層２９６との間に配置されていてもよい。１つの実施形態では、発熱素子２９２は、加熱効率を増強するために溶出溶液に直接接続されていてもよい。１つの例では、温度センサは、溶出溶液の温度を検出するために、温度制御ユニット１９９と共に使用される。例として、温度センサは、溶出溶液の温度を測定するために、発熱素子２９２に埋め込まれていてもよい。１つの実施形態では、微小温度センサ、例えば熱電対が、溶出プロセスにおける溶出溶液温度を正確に測定するために、試料基材２９０上方に所定の距離をおいて配置されていてもよい。図示されていないが、発熱素子２９２は、屈曲部２９６にアラインメントされている対応する手段（例えば、スリット）を含んでいてもよい。特定の例では、温度制御ユニット２９５との電気的接続２９４及びセンサリード線は、露出接触（保存デバイス側）及びバネ式ピン（外部デバイス側）を使用して、試料保存抽出デバイスの対応するリード線（ｌｅａｄｉｎｇ）に接続されていてもよい。

図１７には、望ましい溶出溶液温度を達成するための例示的なフローダイアグラム３００が図示されている。溶出溶液の望ましい温度は、入力３０２として、比例積分微分制御（ＰＩＤ）コントローラ３０４に提供される。１つの例では、カスケーディングＰＩＤコントローラ３０４を使用して、溶出溶液の温度を制御してもよい。ＰＩＤコントローラ３０４は、別のＰＩＤコントローラ３０６と動作可能に接続されていてもよい。ＰＩＤコントローラ３０６は、ひいては、望ましい温度の溶出溶液３１０を試料に供給するために、ヒータ３０８に接続されている。内側ループ３１２は、ヒータ３０８の温度を調節して、隔離ゾーンへの溶出溶液の流れを阻害するマイクロバブルをもたらす場合がある、ヒータ表面付近での過加熱を防止する。外側ループ３１４は、溶出溶液の温度を制御する。

また、幾つかの実施形態では、本デバイスは、記録管理及び追跡可能性のために、識別ラベル（従来のバーコード等）を含んでいてもよい。１つの例では、識別ラベルは、試料収集デバイス及び試料保存抽出デバイスに配置されていてもよい。

本開示の試料保存抽出デバイスには、試料収集、試料移動、試料保存、試料基材からの溶出及びデバイス組込みの１以上を必要とする場合がある、ユーザフレンドリで使いやすいポイントオブケアシステムであるという利点がある。試料保存抽出デバイスが単回使用及び使い捨てであるという特長は、ユーザ間の感染の持ち越し及び試料間の分析物の持ち越しを防止又は最小限に抑える。

本明細書には、本発明のある要素のみが図示及び記載されているに過ぎないが、当業者であれば、多くの改変及び変更を起想するだろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのような改変及び変更を全て、本発明の範囲内に入るものとして包含することが意図されていると理解すべきである。

Claims (13)

1. 試料基材を受けるように構成された基材領域を有する基材フレームと、
   基材フレームと動作可能に接続された基材カバーと、
   試料基材の一部に隔離ゾーンをもたらすように構成された圧縮アセンブリと、
   隔離ゾーンに溶出流体を流すように構成された流体チャネルと、
   を含み、
   前記隔離ゾーンは、前記試料基材の一部に設けられ、前記圧縮アセンブリは、前記基材カバー上に形成された屈曲部に配置された圧縮部材を含み、
   前記屈曲部は、試料基材の試料領域付近に配置されるように構成されており、前記屈曲部は、隔離ゾーンに加えられる力を分配するように構成されている、試料保存抽出デバイス。
2. 圧縮アセンブリが、二次部材をさらに含み、前記二次部材が基材フレームに配置されている、請求項１に記載の試料保存抽出デバイス。
3. 基材フレーム、基材カバー又はその両方が１以上のギャップスタンドオフを含み、及び／又は基材カバーが入口ポートを含み、及び／又は基材フレーム及び基材カバーがそれぞれ入口ポート及び出口ポートを含み、及び／又は基材カバーがリビングヒンジを使用して基材フレームに接続されており、及び／又は基材カバーの少なくとも部分が基材フレームの少なくとも部分の上を滑動するように構成されており；及び／又は基材カバーが、圧縮アセンブリ及び試料基材の間の密閉表面の均一な圧力分布を容易にする１以上のバランス構造を含み、及び／又は基材フレームが基材カバーの圧縮部材の位置に対応する穴を含む、請求項１又は請求項２に記載の試料保存抽出デバイス。
4. 屈曲部が二重屈曲設計を含む、請求項１に記載の試料保存抽出デバイス。
5. 薄膜多重層可撓性ヒータの形態である発熱素子を更に含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の試料保存抽出デバイス。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の試料保存抽出デバイスを準備するステップと、
   基材フレームの部分に試料基材を配置するステップと、
   試料基材に対して圧縮力を所定の方向に加えることにより、試料基材の一部に隔離ゾーンをもたらすステップと、
   溶出流体を流して、隔離ゾーンを通過又は横断させるステップと、
   圧縮力を解放するステップと、
   隔離ゾーンから流出した溶出流体の部分を分析するステップと
   を含む方法。
7. 隔離ゾーンをもたらすステップが、試料を有する試料基材の部分を、試料基材の他の部分から隔離することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 隔離ゾーンをもたらすステップが、圧縮アセンブリ、例えば圧縮リングアセンブリの１以上の密閉特徴を、試料基材に対して圧縮することを含む、請求項６又は請求項７に記載の方法。
9. 隔離ゾーンをもたすステップが、所定量の圧力を基材カバーに対して加えて、圧縮密閉を形成することを含む、請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の方法。
10. 溶出流体を流して隔離ゾーンを通過又は横断させることが、基材カバーに配置されている流体チャネルを使用して、溶出流体を流して隔離ゾーンを通過又は横断させることを含む、請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載の方法。
11. 溶出流体を流して隔離ゾーンを通過又は横断させる前に、溶出流体を加熱することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
12. 試料保存抽出デバイスを外部デバイスと動作可能に接続することを更に含む、請求項６乃至請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 外部デバイスと、
    前記外部デバイスと動作可能に接続されている、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の試料保存抽出デバイスと、
    制御ユニットと動作可能に接続されている発熱素子と、
    を備えるシステム。