JP7223577B2 - 流体試料の再使用により流体試料を多重化するための装置、方法およびキット - Google Patents

流体試料の再使用により流体試料を多重化するための装置、方法およびキット Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によってその開示全体が組み入れられている、２０１６年６月１７日出願の米国仮特許出願第６２／３５１，５３０号の優先権を主張するものである。
連邦政府の資金援助を受けた研究または開発に関する申告
該当なし
本明細書に開示され特許請求される発明の概念は、少量の単一流体試料中に存在する、組成が互いに異なる別個の少なくとも２つの被検体の検出のための装置および方法に関する。そのような検出の結果として、単一流体試料損失／減少が緩和され単一流体試料の再使用が可能にされるとともに、少量の単一流体試料中に存在する様々な被検体の多重化パネルが達成される。
流体試料中に存在することがある被検体を検出するための多数の装置および方法が存在する。しかし、現在利用されている装置および方法は、そのような試料中に存在する被検体の検出のために多数の流体試料の使用および／または単一流体試料のアリコートの使用を必要とする。そのような装置および方法は、被検体検出を達成するために、大量の流体試料、すなわち患者からの多数の流体試料の収集が必要であり、および／または、被検体検出のために流体試料から多数のアリコートが採取されることから、結果的に流体試料損失／減少になる。したがって、単一流体試料中に存在する少なくとも２つの被検体を検出するために、患者から得た少量の単一流体試料の再使用を可能にする新しく改善された高感度の装置および方法が必要とされている。そのような装置および方法によって、単一流体試料中に存在する様々な被検体に会合される多重化パネルの作成が可能になる。本明細書に開示され特許請求される発明の概念は、そのような装置および方法、ならびにそれに関するキットを対象とする。
本明細書に開示され特許請求される発明の概念に従って構築された装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一実施形態の詳細な斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念に従って構築された装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一実施形態の詳細な斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念に従って構築された装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一実施形態の詳細な斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。 本明細書に開示され特許請求される発明の概念による装置および本明細書に記載されるような方法でのその使用の一代替実施形態の斜視図である。
例示的な図面、実験、結果および実験手順を用いて発明の概念の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、発明の概念は、その適用において、以下の説明に記載されまたは図面中、実験および／または結果に示される構成要素の構造および配置の詳細に限定されないと理解されたい。発明の概念は、他の実施形態が可能であり、種々の様式で実施または実行することができる。したがって、本明細書で用いられる言語は、可能な限り広範な範囲および意味を有することが意図され；実施形態は、例示的なものであって、網羅を意図していない。また、本明細書で用いる表現法および専門用語は、説明のためであって限定とみなされるべきではないということも理解されたい。
別段本明細書で定義しない限り、本明細書に開示され特許請求される発明の概念に関連して使用される科学的および技術的な用語は、当業者によって一般に理解される意味を有するものとする。さらに、別段文脈により必要とされない限り、単数形の用語は複数形を含み、また、複数形の用語は単数形を含むものとする。酵素反応および純化手技は、製造業者の仕様に従って実行される、または当業界で一般的に行われるように実行される、または本明細書に記載のように実行される。上述の手技または手順は、一般的に、当業界で周知の慣用法に従って、また、本明細書において引用され記載される様々な一般的なより特定の参照文献に記載されるように、実行される。本明細書に記載される分析化学、合成有機化学、ならびに医薬および薬学化学に関連して使用される命名法、ならびに実験手順および技法は、当業界で周知であり一般的に用いられるものである。
本明細書において言及されるすべての特許、公開特許出願および非特許刊行物は、本明細書に開示され特許請求される発明の概念が関係する技術分野の当業者の技術水準を示すものである。本出願のいかなる部分であれ、参照される特許、公開特許出願および非特許刊行物はすべて、各個々の特許または刊行物が参照によって組み入れることが具体的にかつ個々に示されているのと同じ程度において、その全体が参照により本明細書に明示的に組み入れる。
本明細書に開示され特許請求される組成物および／または方法のすべては、本開示に照らして必要以上の実験作業なしに実施および実行することができる。本明細書に開示され特許請求される発明の概念の組成物および方法を好ましい実施形態に関連して記載したが、組成物および／または方法に対し、さらに、本明細書に記載の方法の工程または一連の工程において、本明細書に開示され特許請求される発明の概念の概念、趣旨および範囲から逸脱することなく、変形形態が適用できることは当業者には明らかであろう。当業者には明らかなこうした同様の置換物および変形物のすべては、添付の特許請求の範囲に定義される発明の概念の趣旨、範囲および概念の範囲内に含まれるとみなされる。
本開示に従って使用される場合、以下の用語は、別段指定の無い限り、以下の意味を有するものと理解すべきである：
単語「ａ」または「ａｎ」の使用は、特許請求の範囲および／または明細書において用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」との組合せにおいて使用される場合、「１つの」を意味するが、「１つまたはそれ以上」、「少なくとも１つ」および「１つまたは１つより多く」の意味とも矛盾しない。単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈が明確に指定しない限り複数形の指示対象を含む。したがって、たとえば、「化合物」に対する言及は１以上、２以上、３以上、４以上、またはそれより大きな数の化合物を指す場合もある。用語「複数」は「２以上」を指す。特許請求の範囲における用語「または」の使用は、代替物のみであるまたは代替物が互いに排他的であるということが明確に指示されていない限り、「および／または」を意味するために使用されるが、本開示においては、代替物のみ、ならびに「および／または」を指す定義を支持する。本出願を通して、用語「約」は、ある値が、装置の誤差の固有変動、その数値を決定するために使用される方法、または研究主題間に存在する変動を含むことを示すために使用される。用語「約」が用いられる場合、表示された値は、指定された値から、これらに限定されないがたとえば、±２０％、または±１０％、または±５％、または±１％、または±０．１％だけ変動する場合があり、こうした変動は開示された方法を行うのに適切であり、当業者によって理解される。用語「少なくとも１つ」の使用は、１、ならびに、これらに限定されないが、２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、１００などを始めとする１よりも大きい任意の量をも含むものと理解される。用語「少なくとも１つ」は、それが付されている用語によっては１００または１０００以上に拡張されることもある。また、１００／１０００の量は限定とみなすべきではなく、より高い限界も良好な結果を生む場合がある。加えて、用語「Ｘ、ＹおよびＺのうちの少なくとも１つ」の使用は、Ｘのみ、Ｙのみ、およびＺのみ、ならびにＸ、ＹおよびＺのあらゆる組合せを含むものと理解されよう。序数詞（すなわち、「第１の」、「第２の」、「第３の」、「第４の」など）の使用は、単に２つ以上の項目を区別する目的で使用され、１つの項目に他の項目を超える何らの順列または順序または重要性を付与することを意味せず、たとえば何らの添加の順序を意味するものでもない。
本明細書および請求項で使用する場合、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（ならびに「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」といったｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇの任意の形）、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」（ならびに「ｈａｖｅ」および「ｈａｓ」といったｈａｖｉｎｇの任意の形）、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」（ならびに「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」および「ｉｎｃｌｕｄｅ」といったｉｎｃｌｕｄｉｎｇの任意の形）、または「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」（ならびに「ｃｏｎｔａｉｎｓ」および「ｃｏｎｔａｉｎ」といったｃｏｎｔａｉｎｉｎｇの任意の形）は、包括的なものであるか終わりがないものであり、列挙されていない追加の要素または方法工程を排除しない。
本明細書で使用する場合、用語「またはこれらの組合せ」は、その用語に先行して列挙された項目のすべての並べ替えおよび組合せを指す。たとえば、「Ａ、Ｂ、Ｃ、またはこれらの組合せ」は、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣ、またはＡＢＣの少なくとも１つを含み、および特定の文脈において順序が重要である場合には、ＢＡ、ＣＡ、ＣＢ、ＣＢＡ、ＢＣＡ、ＡＣＢ、ＢＡＣ、またはＣＡＢもまた含むことが意図される。この例に加えて、ＢＢ、ＡＡＡ、ＡＡＢ、ＢＢＣ、ＡＡＡＢＣＣＣＣ、ＣＢＢＡＡＡ、ＣＡＢＡＢＢなどの１以上の項目または用語の繰り返しを含む組合せが明らかに含まれる。そうでないことが文脈から明らかでない限り、典型的には、いずれの組合せにおいても項目または用語の数に制限がないことを当業者は理解するであろう。
本明細書で使用する場合、用語「実質的に」は、続けて記載される事象または状況が完全に起こるかまたは続けて記載される事象または状況が大きな範囲または程度まで起こると言うことを意味する。たとえば、用語「実質的に」は、続けて記載される事象または状況が少なくとも９０％の時間、または少なくとも９５％の時間、または少なくとも９８％の時間起こることを意味する。
本明細書で使用する場合、語句「と関連する」は、２つの部位が互いに直接に関連することおよび２つの部位が互いに対して間接的に関連することの両方を含む。関連の非限定的な例としては、直接結合またはスペーサ基を介した結合のいずれかによる１つの部位の他の部位への共有結合、１つの部位の他の部位への直接のまたはそれらの部位に結合された特異的な結合対メンバーのいずれかによる非共有結合、１つの部位の他の部位中への溶解、合成、および１つの部位上への他の部位への塗布などによる１つの部位の他の部位への組み込みが挙げられる。
本明細書で使用する場合、用語「純化された」は、出発材料またはその天然状態の材料に比べて、少なくとも１桁の純化、たとえば、これに限定されないが、出発材料または天然材料の２、３、４または５桁の純化、が達成されることを意味する。したがって、本明細書で用いられる用語「純化された」は、必ずしも、材料が１００％純化されたこと意味するものではなく、したがって、そのような用語は、純化された組成物中に他の材料が存在することを排除しない。
本明細書で使用する場合、用語「試料」は、本明細書に開示され特許請求される発明の概念に従って利用されるあらゆる種類の生物学的流体試料を含むものと理解されよう。利用できる生物学的試料の例としては、全血またはそれらの任意の部分（すなわち、血漿または血清）、唾液、痰、脳脊髄液（ＣＳＦ）、腸液、腹腔液（ｉｎｔｒａｐｅｒｏｔｉｎｅａｌ ｆｌｕｉｄ）、嚢胞液、汗、間質液、涙液、粘液、尿、膀胱洗浄液（ｂｌａｄｄｅｒ ｗａｓｈ）、精液、組合せなどが挙げられるが、それらに限定されない。本明細書に開示され特許請求される発明の概念に従って用いられる試料の体積は、約１～約１００マイクロリットルである。本明細書で使用される場合、本明細書に開示され特許請求される発明の概念に従って用いられる試料に関する場合の用語「少量」は、約０．１マイクロリットル～約９０マイクロリットル、または約１マイクロリットル～約７５マイクロリットル、または約２マイクロリットル～約６０マイクロリットル、または約５０マイクロリットル以下を意味する。
用語「患者」は、ヒトおよび動物の被験体を含む。いくつかの実施形態では、患者は、哺乳動物である。いくつかの他の実施形態では、患者は、ヒトである。処置目的の「哺乳動物」は、ヒト、家庭動物および農業動物、非ヒト霊長類、および犬、馬、猫、牛などの動物園、戸外用またはペットの動物を指す。
次に、本明細書に特許請求され開示される発明の概念の特定の実施形態に移ると、単一流体試料中に存在する少なくとも２つの被検体を検出するために患者から得た少量の単一流体試料を再使用することができる高感度の装置、方法およびキットが本明細書において開示される。
キットは、キットの使用方法を説明する、一式の文書または絵による説明書（または、文書か絵のどちらかの説明書のインターネットからの入手方法の情報）をさらに含むことができる。この類のキットは、本明細書に記載の方法または別のやり方で企図される方法のいずれにおいても使用することができる。
本明細書に請求され開示される発明の概念の装置、キットおよび方法では、生物学、化学または生化学的な分析の分野で使用される実質的にあらゆる試薬が使用できることが企図される。これらの試薬は、対象の被検体に結合すると物理的および／または化学的な変化を受け、それによって、試薬－被検体複合体によって生成される信号の強度、性質、周波数またはタイプは、流体試料中に存在する被検体の濃度に比例することが企図される。これらの試薬は、指示染料、金属、酵素、ポリマー、抗体および電気化学的反応成分を含むことができる。
流体試料中の被検体を検出および測定する任意の方法は、本明細書に請求される発明の概念の装置、キットおよび方法において使用することができる。これらに限らないが、酵素阻害アッセイ、抗体染色、ラテックス凝集法、およびラジオイムノアッセイなどのイムノアッセイを含む、被検体を検出するための様々なアッセイが当業界で周知である。本明細書において用語「抗体」は、広義に使用され、たとえば、無傷のモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異的抗体（たとえば、二重特異的抗体）、および所望の生物活性を示す抗体断片（たとえば、抗原／被検体－結合）を指す。抗体は、任意のタイプまたはクラス（たとえば、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、ＩｇＤおよびＩｇＡ）、またはサブクラス（たとえば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ１およびＩｇＡ２）のものであってよい。
本明細書で用いられる用語「結合パートナー」は、他の分子と会合することができる任意の分子を指すと理解される。たとえば、これらに限らないが、結合パートナーは、（ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体を含む）抗体、抗体断片（たとえば、これらに限られないが、Ｆａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ（ａｂ’）２、Ｆｖ、ｓｃＦｖ、Ｆｄ、二重特異的抗体、単鎖抗体および無傷の抗体の可変領域の少なくとも一部分を保持している他の抗体断片）、受容体、配位子、アプタマー、抗体代替タンパク質もしくはペプチド（すなわち、改変結合タンパク質／ペプチド）、分子認識ポリマー（すなわち、無機マトリクス）、これらの組合せもしくは誘導体、ならびに、被検体に結合できるあらゆる他の分子であってよい。
本明細書で使用される用語「非反応部分」は、単一流体試料のうち、中の被検体がピペットの内面上に存在する固定化された捕捉抗体／結合パートナーと会合せずに試料レセプタクル内へと再分配される、任意の部分を指すと理解されよう。本明細書で使用される用語「反応部分」は、単一流体試料のうち、中の被検体がピペットの内面上の固定化された捕捉抗体／結合パートナーと会合し試料レセプタクル内へと再分配されない、任意の部分を示すと理解されよう。
本明細書ではイムノアッセイが主に論じられるが、当業者には、本明細書に開示され特許請求される発明の概念は、イムノアッセイに厳密に限定されるものではなく、これらに限定されないがたとえば、核酸捕捉アッセイ、および血清学に基づいたアッセイを含むことができると容易に理解されたい。ラジオイムノアッセイおよび酵素結合イムノアッセイを含むイムノアッセイは、本明細書に請求され開示される発明の概念と共に使用される有用な方法である。たとえば競合および非競合的なイムノアッセイ形態を含む、様々なイムノアッセイ形態、抗原／被検体捕捉アッセイおよび二抗体サンドイッチアッセイは、本発明の方法に使用することができる。酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡｓ）も同様に本明細書に請求され開示される発明の概念において使用することができる。酵素イムノアッセイの場合、典型的には、酵素は、一般的に、グルタルアルデヒド、過ヨウ素酸塩、ヘテロ二官能性架橋抗体、またはビオチン－ストレプトアビジン複合体によって第２の抗体に接合される。しかしながら、当業者には容易に理解されるように、本明細書に開示され請求される発明の概念での使用に容易に利用可能な多種多様な接合技術が存在する。
いくつかの実施形態では、被検体は、化学発光検出を用いて検出され、測定される。たとえば、いくつかの実施形態では、生物学的流体試料中に存在する被検体の捕捉に、被検体－特異的捕捉抗体が使用される。被検体－特異的捕捉抗体（および／または特異的被検体）は、化学発光検出抗体で標識され、ある被検体が生物学的流体試料中に存在する場合にそれによって検出される。本発明の装置および方法には、あらゆる化学発光標識および検出システムを使用することができる。化学発光検出抗体／結合パートナーは、様々な供給者から商業的に入手することができる。化学発光検出抗体／結合パートナーの検出方法は、当業界で既知のため、本明細書には詳細には記載しない。
蛍光検出は、また、本明細書に請求され開示される発明の概念において被検体を検出するために有用でありうる。有用な蛍光色素としては、これらに限定されないが、ＤＡＰＩ、フルオレセイン、ランタニド金属、Ｈｏｅｃｈｓｔ ３３２５８、Ｒフィコシアニン、Ｂ－フィコエリトリン、Ｒ－フィコエリトリン、ローダミン、Ｔｅｘａｓレッド、およびリサミンが挙げられる。蛍光化合物は、それらの結合能力を変えることなく抗体／結合パートナーに化学的に結合することができる。特定の波長の光を用いた照明により活性化された場合、蛍光色素で標識された抗体／結合パートナーは、光エネルギーを吸収し、分子において励起状態を誘導し、視覚的に検出可能な特徴的な色での光の放出が続く。ラジオイムノアッセイ（ＲＩＡｓ）は、また、本発明の特定の方法において有用になりうる。そのようなアッセイは、当業界で周知である。ラジオイムノアッセイは、たとえば、検出される被検体および／または固定化された捕捉抗体／結合パートナーと会合される１２５Ｉ標識した検出抗体／結合パートナーを用いて実施することができる。
これらに限らないが、イムノアッセイ、核酸捕捉アッセイ、血清学に基づいたアッセイを含むアッセイは、流体試料中に含まれることがあるタンパク質、ペプチドおよび核酸の多重化パネルのために開発することができ、そのようなタンパク質およびペプチドとしては、これらに限らないが、たとえばアルブミン、ヘモグロビン、ミオグロブリン、α－１－ミクログロブリン、イムノグロブリン、酵素、糖タンパク質、プロテアーゼ阻害剤、薬物およびサイトカインが挙げられる。装置は、これらに限定されないが、全血、血漿、血清または尿を含む任意の流体試料の分析に使用することができる。以下の表１は、限定としてではなく単なる一例として、本明細書に開示され特許請求される発明の概念において使用することができる、対象の特定の被検体ならびにそれぞれの抗体／結合パートナーを示している。
Figure 0007223577000001
Figure 0007223577000002
Figure 0007223577000003
Figure 0007223577000004
さらに、図面は、上の表１に示されるような、ピペットの内面に存在する固定化された捕捉抗体を具体的に示しているが、当業者には、本発明の概念を達成するために、限定としてではなく単なる一例として、核酸およびその断片、抗原、配位子、および本明細書に開示され請求される発明の概念を達成することができる任意の結合パートナーを含む、あらゆる結合パートナーがピペットの内面上に固定化されることを容易に理解されたい。
次に図面、より具体的には図１Ａ～図１Ｃに移ると、患者から得た単一流体試料中の少なくとも２つの被検体の有および／または無を検出する装置１０の例示的な一実施形態が図示されている。装置１０は、試料レセプタクル１２、および少なくとも１本のピペット１４を含み、すなわち、装置１０は、機械連結ウェブ、または限定的ではないがたとえばピペッティングステーション１５のようなピペッティングステーションを介して互いに取り付けられた１、２、５、１０、１５、２０、５０、１００または１０００本のピペットを含むことができる。単なる一例として、図１Ａ～図１Ｃには、装置１０が１本よりも多いピペットを含むことができることを例示するために、１４および２６で示されるような２本のピペットが示されている。限定としてではなく単なる明確化のために、図１Ａ～図１Ｃに示される装置１０を、ピペット１４だけを参照して述べることにする。ピペット１４は、内面１６を含み、その上には少なくとも１つの固定化された捕捉抗体２０が存在する。試料レセプタクル１２は、患者から得た単一流体試料１８を含む。図１Ａに示されるように、ピペット１４について、内面１６上に固定化された５つの固定化された捕捉抗体２０が図示されている。しかし、当業者には、ピペット１４の内面１６上には任意の数の固定化された捕捉抗体２０が固定化できると理解されよう。
図１Ｂに示されるように、単一流体試料１８の少なくとも一部分は、ピペット１４内へと抜き取られ、それによって単一流体試料１８はピペット１４の内面１６と接触する。この接触の結果、単一流体試料１８は、固定化された捕捉抗体／結合パートナー２０と接触するようになる。対象の被検体が単一流体試料１８中に存在する場合、単一流体試料１８中に存在する被検体２２と、ピペット１４の内面１６上に存在する少なくとも１つの固定化された捕捉抗体／結合パートナーの会合により、少なくとも１つの被検体－抗体／結合パートナー複合体２４が形成される。
図１Ｃに示されるように、単一流体試料１８の非反応部分は、ピペット１４から試料レセプタクル１２内へと再分配される。被検体２２は、存在する場合、被検体２２と固定化された捕捉抗体２０との会合によりピペット１４の内面１６上に存在する第１の被検体－抗体／結合パートナー複合体２４が形成されることから、ピペット１４内に残る（単一流体試料１８の反応部分）。ピペット１４中の被検体２２の検出は、本明細書に記載の、または当業界で周知の方法論のいずれかに従って行うことができる。検出は、ピペット１４中の被検体２２の存在の定性評価か定量評価のどちらかとすることができ、それによって単一流体試料１８中の被検体２２の存在が示される。
その後、ピペット１４は、試料レセプタクル１２から除去され、ピペット２６が試料レセプタクル１２内に配置される。その後、単一流体試料１８のうちの非反応部分の少なくとも一部分がピペット２６内へと抜き取られ、第２の固定化された捕捉抗体３０が結合されたピペット２６の内面２８と接触する。その後、被検体２２とは組成が異なる第２の被検体（図示せず）が、単一流体試料１８中に存在するならば、ピペットの内面２８に結合された第２の固定化された捕捉抗体／結合パートナー３０と結合し、それによって第２の被検体－抗体／結合パートナー複合体（図示せず）が形成される。
次に図２Ａ～図２Ｌを参照すると、図面には、患者から得た単一流体試料中の少なくとも２つの被検体の有および／または無を検出する装置１０Ａの一代替実施形態が示されている。装置１０Ａは、試料レセプタクル１２Ａ、第１のピペット１４Ａ、第２のピペット２６Ａおよび第３のピペット３６Ａを含む。図２Ａ～図２Ｌに示されるような装置１０Ａの非限定的な実施形態は３本のピペット、３つの被検体、および３つの別個の異なる固定化された捕捉抗体／結合パートナーを含むとして図示されているが、当業者には、装置１０Ａは、患者から得た単一流体試料中に存在する少なくとも２つの被検体の存在を検出するために、あらゆる数のピペット、被検体、および異なる別個の固定化された捕捉抗体／結合パートナーからなることができると理解されたい。たとえば、装置１０Ａは、１、２、５、１０、１５、２０、５０、１００または１０００本のピペットを含むことができる。ピペットは、機械連結ウェブ、または限定的ではないがたとえばピペッティングステーション１５Ａのようなピペッティングステーションを介して互いに取り付けられる。それに加えて、試料レセプタクル１２Ａ中に第１のピペット１４Ａ、第２のピペット２６Ａおよび第３のピペット３６Ａを順次的に配置するプロセスは、手動か、ピペッティングステーション１５Ａの使用による自動プロセスのどちらかによって行うことができる。
図２Ａ～図２Ｄに示されるように、第１のピペット１４Ａは、内面１６Ａを含み、その上には第１の固定化された捕捉抗体２０Ａが存在する。図２Ａ～図２Ｄに示されるように、５つの第１の固定化された捕捉抗体／結合パートナー２０Ａが内面１６Ａ上に固定化されているとして図示されている。しかし、当業者には、あらゆる数の第１の固定化された捕捉抗体／結合パートナー２０Ａが第１のピペット１４Ａの内面１６Ａ上に固定化されると理解されよう。第１のピペット１４Ａは、患者から得た単一流体試料１８Ａを含む試料レセプタクル１２Ａ内に配置される、前記単一流体試料１８Ａは、少なくとも２つの被検体を含む。単一流体試料１８Ａの少なくとも一部分が第１のピペット１４Ａ内に抜き取られ、それによって単一流体試料１８Ａは第１のピペット１４Ａの内面１６Ａと接触する。この接触の結果、単一流体試料１８Ａは、第１の固定化された捕捉抗体／結合パートナー２０Ａと接触することになる。対象の第１の被検体が単一流体試料１８Ａ中に存在する場合、単一流体試料１８Ａ中に存在する第１の被検体２２Ａと、第１のピペット１４Ａの内面１６Ａ上に存在する第１の固定化された捕捉抗体２０Ａとの会合によって、少なくとも１つの第１の被検体－抗体／結合パートナー複合体２４Ａが形成される。単一流体試料１８Ａの非反応部分は、第１のピペット１４Ａから試料レセプタクル１２Ａ内へと再分配される。第１の被検体２２Ａは、存在する場合、第１の被検体２２Ａと第１の固定化された捕捉抗体／結合パートナー２０Ａとの会合により第１のピペット１４Ａの内面１６Ａ上に存在する第１の被検体－抗体複合体２４Ａが形成されることから、第１のピペット１４Ａ内に残る（単一流体試料１８Ａの反応部分）。第１のピペット１４Ａ中の第１の被検体２２Ａの検出は、本明細書に記載の、または当業界で周知の方法論のいずれかに従って行うことができる。検出は、ピペット１４Ａ中の第１の被検体２２Ａの存在の定性評価か定量評価のどちらかとすることができ、それによって単一流体試料１８Ａ中の第１の被検体２２Ａの存在が示される。単一流体試料１８Ａの非反応部分が第１のピペット１４Ａから試料レセプタクル１２Ａ内へと再分配された後、試料レセプタクル１２Ａ内に配置することができるように第２のピペット２６Ａが移動される。
次に図２Ｅ～図２Ｈを参照すると、第２のピペット２６Ａは、内面２８Ａを含み、その上には第２の固定化された捕捉抗体／結合パートナー３０Ａが存在する。第２の固定化された捕捉抗体／結合パートナー３０Ａは、第１の固定化された捕捉抗体／結合パートナー２０Ａとは被検体特異性が異なり、したがって、単一流体試料１８Ａ中に存在する第１の被検体２２Ａとは異なる別個の、単一流体試料１８Ａ中に存在する被検体との会合および検出を可能にする。第２のピペット２６Ａは、第１のピペット１４Ａから試料レセプタクル１２Ａ内へと再分配された単一流体試料１８Ａの非反応部分を含む試料レセプタクル１２Ａ内に配置可能である。図２Ｅ～図２Ｈに示されるように、第２のピペット２６Ａについて、５本の第２の固定化された捕捉抗体／結合パートナー３０Ａが内面２８Ａ上に固定化されているとして図示されている。しかし、当業者には、あらゆる数の第２の固定化された捕捉抗体／結合パートナー３０Ａが第２のピペット２６Ａの内面２８Ａ上に固定化されると理解されよう。単一流体試料１８Ａの非反応部分の少なくとも一部分は、第２のピペット２６Ａ内に抜き取られ、それによって単一流体試料１８Ａは、第２のピペット２６Ａの内面２８Ａと接触する。この接触の結果、単一流体試料１８Ａは、第２の固定化された捕捉抗体／結合パートナー３０Ａと接触することになる。対象の第２の被検体が単一流体試料１８Ａ中に存在する場合、単一流体試料１８Ａ中に存在する第２の被検体３２Ａと、第２のピペット２６Ａの内面２８Ａ上に存在する第２の固定化された捕捉抗体／結合３０Ａの会合によって、少なくとも１つの第２の被検体－抗体／結合パートナー複合体３４Ａが形成される。単一流体試料１８Ａの非反応部分は、第２のピペット２６Ａから試料レセプタクル１２Ａ内へと再分配される。第２の被検体３２Ａは、存在する場合、第２の被検体３２Ａと、第２の固定化された捕捉抗体／結合パートナー３０Ａとの会合により第２のピペット２６Ａの内面２８Ａ上に存在する第２の被検体－抗体／結合パートナー複合体３４Ａが形成されることから、第２のピペット２６Ａ内に残る（単一流体試料１８Ａの反応部分）。第２のピペット２６Ａ中の第２の被検体３２Ａの検出は、本明細書に記載の、または当業界で周知の方法論のいずれかに従って行われる。検出は、第２のピペット２６Ａ中の第２の被検体３２Ａの存在の定性評価か定量評価のどちらかとすることができ、それによって単一流体試料１８Ａ中の第２の被検体３２Ａの存在が示される。単一流体試料１８Ａの非反応部分が試料レセプタクル１２Ａ内へと再分配された後、試料レセプタクル１２Ａ内に配置することができるように第３のピペット３６Ａが移動される。
次に図２Ｉ～図２Ｌを参照すると、第３のピペット３６Ａは、内面３８Ａを含み、その上には第３の固定化された捕捉抗体／結合パートナー４０Ａが存在する。第３の固定化された捕捉抗体／結合パートナー４０Ａは、第１の固定化された捕捉抗体／結合パートナー２０Ａおよび第２の固定化された捕捉抗体／結合パートナー３０Ａとは被検体特異性が異なり、したがって、単一流体試料１８Ａ中に存在する第１の被検体２２Ａおよび第２の被検体３２Ａとは異なる別個の、単一流体試料１８Ａ中に存在する被検体との会合および検出を可能にする。第３のピペット３６Ａは、第２のピペット２６Ａから試料レセプタクル１２Ａ内へと再分配された単一流体試料１８Ａの非反応部分を含む試料レセプタクル１２Ａ内に配置される。図２Ｉ～図２Ｌに示されるように、第３のピペット３６Ａについて、５つの第３の固定化された捕捉抗体／結合パートナー４０Ａが内面３８Ａ上に固定化されているとして図示されている。しかし、当業者には、あらゆる数の第３の固定化された捕捉抗体／結合パートナー４０Ａが第３のピペット３６Ａの内面３８Ａ上に固定化されると理解されよう。単一流体試料１８Ａの非反応部分の少なくとも一部分は、第３のピペット３６Ａ内に抜き取られ、それによって単一流体試料１８Ａは、第３のピペット３６Ａの内面３８Ａと接触する。この接触の結果、単一流体試料１８Ａは、第３の固定化された捕捉抗体／結合パートナー４０Ａと接触することになる。対象の第３の被検体が単一流体試料１８Ａ中に存在する場合、単一流体試料１８Ａ中に存在する第３の被検体４２Ａと、第３のピペット３６Ａの内面３８Ａ上に存在する第３の固定化された捕捉抗体／結合パートナー４０Ａの会合によって、少なくとも１つの第３の被検体－抗体／結合パートナー複合体４４Ａが形成される。単一流体試料１８Ａの非反応部分は、第３のピペット３６Ａから試料レセプタクル１２Ａ内へと再分配される。第３の被検体４２Ａは、存在する場合、第３の被検体４２Ａと第３の固定化された捕捉抗体／結合パートナー４０Ａとの会合により第３のピペット３６Ａの内面３８Ａ上に存在する第３の被検体－抗体複合体４４Ａが形成されることから、第３のピペット３６Ａ内に残る（単一流体試料１８Ａの反応部分）。第３のピペット３６Ａ中の第３の被検体４２Ａの検出は、本明細書に記載の、または当業界で周知の方法論のいずれかに従って行うことができる。検出は、第３のピペット３６Ａ中の第３の被検体４２Ａの存在の定性評価か定量評価のどちらかとすることができ、それによって単一流体試料１８Ａ中の第３の被検体４２Ａの存在が示される。
発明の概念の非限定的な例
流体試料中の少なくとも２つの被検体の存在を検出するための装置であって、少なくとも２本のピペットを受けるように構成されたピペッティングステーションであって、少なくとも２本のピペットは、その内面上に存在する第１の被検体に特異的な第１の固定化された結合パートナーを有する第１のピペット、およびその内面上に存在する第２の被検体に特異的な第２の固定化された結合パートナーを有する第２のピペットを含み、第１の固定化された結合パートナーの被検体特異性は、第２の固定化された結合パートナーの被検体特異性とは異なる、ピペッティングステーション；を含み、ここで、第１のピペットは、流体試料を保持するように構成された流体試料レセプタクル内に配置可能であり、第１のピペットは、単一流体試料の少なくとも一部分を第１のピペット内に抜き取り、それによって第１の固定化された結合パートナーがその抜き取られた流体試料と接触し、第１の被検体が流体試料中に存在する場合は第１の被検体－結合パートナー複合体が形成される、ように構成され；さらに、単一流体試料中の非反応部分は、第１のピペットから流体試料レセプタクル内に再分配可能であり、その後、第２のピペットは、流体試料レセプタクル内に配置可能であり、第２のピペットは、流体試料の非反応部分の少なくとも一部分を抜き取り、それによって第２の固定化された結合パートナーがその抜き取られた流体試料の非反応部分と接触し、第２の被検体が単一流体試料の非反応部分中に存在する場合は第２の被検体－結合パートナー複合体が形成される、ように構成される、装置。
装置の流体試料は、全血、血漿、血清、唾液、痰、脳脊髄液（ＣＳＦ）、腸液、腹腔液、嚢胞液、汗、間質液、涙液、粘液、尿、膀胱洗浄液および精液からなる群から選択される。
装置の流体試料は、約１マイクロリットル～約１００マイクロリットルの体積を含む。
装置の流体試料の体積は、約５０マイクロリットルである。
装置の試料レセプタクルは、ウェル、キュベット、チューブ、バイアルおよびキャピラリからなる群から選択される。
装置の第１の被検体および第２の被検体は、心臓マーカー、感染症血清学的被検体（ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ ｄｉｓｅａｓｅ ｓｅｒｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎａｌｙｔｅｓ）、治療用薬物、乱用薬物、ホルモン、癌マーカー、感染症核酸被検体、自己免疫疾患核酸マーカー、タンパク質、ビタミン、共同因子、代謝産物およびこれらの組合せからなる群から選択される。
装置の第１の固定化された結合パートナーおよび第２の固定化された結合パートナーは、無傷のモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異的抗体、二重特異的抗体、抗体断片、受容体、配位子、アプタマー、抗原、抗体代替タンパク質またはペプチド、分子認識ポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される。
装置の第１の固定化された捕捉抗体および第２の固定化された捕捉抗体は、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＡ、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ１、ＩｇＡ２およびこれらの組合せからなる群から選択される。
流体試料中の少なくとも２つの被検体の存在を検出する方法であって、被検体を含むことができる流体試料を受けたとき、単一流体試料を試料レセプタクル内に配置する工程と；単一流体試料を試料レセプタクル内に配置された第１のピペット内に抜き取る工程であって、第１の固定化された結合パートナーは第１のピペットの内面上に存在し流体試料と接触し、それによって、第１の被検体が単一流体試料中に存在する場合は第１の被検体－結合パートナー複合体が形成される、工程と；流体試料の非反応部分を第１のピペットから流体試料レセプタクル内へと再分配する工程と；流体試料の非反応部分を試料レセプタクル内に配置された第２のピペット内に抜き取る工程であって、第１の固定化された結合パートナーとは被検体特異性が異なる第２の固定化された結合パートナーは第２のピペットの内面上に存在し、第２の固定化された結合パートナーは流体試料の非反応部分と接触し、それによって、第２の被検体が流体試料の非反応部分中に存在する場合は第２の被検体－結合パートナー複合体が形成される、工程と；第１の被検体－結合パートナー複合体の存在、および第２の被検体－結合パートナー複合体の存在を検出する工程とを含む、方法。
方法の流体試料は、全血、血漿、血清、唾液、痰、脳脊髄液（ＣＳＦ）、腸液、腹腔液、嚢胞液、汗、間質液、涙液、粘液、尿、膀胱洗浄液および精液からなる群から選択される。
方法の流体試料は、約１マイクロリットル～約１００マイクロリットルの体積を含む。方法の流体試料の体積は、約５０マイクロリットルである。
方法の試料レセプタクルは、ウェル、キュベット、チューブ、バイアルおよびキャピラリからなる群から選択される。
方法の第１の被検体および第２の被検体は、心臓マーカー、感染症血清学的被検体、治療用薬物、乱用薬物、ホルモン、癌マーカー、感染症核酸被検体、自己免疫疾患核酸マーカー、タンパク質、ビタミン、共同因子、代謝産物およびこれらの組合せからなる群から選択される。
方法の第１の固定化された結合パートナーおよび第２の固定化された結合パートナーは、無傷のモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異的抗体、二重特異的抗体、抗体断片、受容体、配位子、アプタマー、抗原、抗体代替タンパク質およびペプチド、分子認識ポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される。
方法の第１の固定化された結合パートナーおよび第２の固定化された結合パートナーは、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＡ、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ１、ＩｇＡ２およびこれらの組合せからなる群から選択される。
方法の第１の被検体および第２の被検体の検出は、化学発光検出、蛍光検出およびこれらの組合せによって実行される。
流体試料中の少なくとも２つの被検体の存在を検出するためのキットであって、第１のピペットの内面上に存在する第１の被検体に特異的な第１の固定化された捕捉抗体を有する第１のピペット、および第２のピペットの内面上に存在する第２の被検体に特異的な第２の固定化された捕捉抗体を有する第２のピペットを含む少なくとも２本のピペットであって、第１の固定化された捕捉抗体の被検体特異性は、第２の固定化された捕捉抗体の被検体特異性とは異なる少なくとも２本のピペットと；流体試料を保持するように構成された流体試料レセプタクルと；使用者が流体試料中の少なくとも２つの被検体の存在を識別するキットを使用できるように使用者に提供される説明書とを含む、キット。
したがって、本明細書に開示され特許請求される発明の概念によれば、患者から得た少量の単一流体試料をそのような単一流体試料中に存在する少なくとも２つの被検体を検出するために再使用することができる装置、方法およびキットが提供される。したがって、上述した目的および利点を完全に満たす、単一流体試料中に存在する様々な被検体に会合される多重化パネルが作成される。本明細書に開示され特許請求される発明の概念は、上述した特定の図面、実験、結果および言語に関連して記載されているが、当業者には、多くの代替形態、修正形態および変形形態が明らかであることが明白である。したがって、本明細書に開示され特許請求される発明の概念の趣旨および広範な範囲内に入るそのような代替形態、修正形態および変更形態のすべてを包含するものとする。

Claims (17)

  1. 患者の単一流体試料中の少なくとも２つの被検体の存在を検出するための装置であって：
    少なくとも２本のピペットを受けるように構成されたピペッティングステーションを含み、少なくとも２本のピペットは、
    第１のピペットの内面上に存在する第１の被検体に特異的な第１の固定化された結合パートナーを有する第１のピペット、および
    第２のピペットの内面上に存在する第２の被検体に特異的な第２の固定化された結合パートナーを有する第２のピペットを含み、
    第１の固定化された結合パートナーの被検体特異性は、第２の固定化された結合パートナーの被検体特異性とは異なる、ピペッティングステーション；
    を含み、
    ここで、第１のピペットは、患者の単一流体試料を保持するように構成された流体試料レセプタクル内に配置可能であり、第１のピペットは、単一流体試料の少なくとも一部分を第１のピペット内に抜き取り、それによって第１の固定化された結合パートナーがその抜き取られた単一流体試料と接触し、第１の被検体が単一流体試料中に存在する場合は第１の被検体－結合パートナー複合体が形成される、ように構成され；
    さらに、単一流体試料中の非反応部分は、第１のピペットから流体試料レセプタクル内に再分配可能であり、その後、第２のピペットは、流体試料レセプタクル内に配置可能であり、第２のピペットは、再分配された流体試料の少なくとも一部分を抜き取り、それによって第２の固定化された結合パートナーが再分配された流体試料の非反応部分と接触し、第２の被検体が再分配された流体試料の中に存在する場合は第２の被検体－結合パートナー複合体が形成される、ように構成される
    前記装置。
  2. 単一流体試料は、全血、血漿、血清、唾液、痰、脳脊髄液（ＣＳＦ）、腸液、腹腔液、嚢胞液、汗、間質液、涙液、粘液、尿、膀胱洗浄液および精液からなる群から選択される、請求項１に記載の装置。
  3. 患者の単一流体試料は、約１マイクロリットル～約１００マイクロリットルの体積を含む、請求項１に記載の装置。
  4. 患者の単一流体試料の体積は、約５０マイクロリットルである、請求項３に記載の装置。
  5. 試料レセプタクルは、ウェル、キュベット、チューブ、バイアルおよびキャピラリからなる群から選択される、請求項１に記載の装置。
  6. 第１の被検体および第２の被検体は、心臓マーカー、感染症血清学的被検体、治療用薬物、乱用薬物、ホルモン、癌マーカー、感染症核酸被検体、自己免疫疾患核酸マーカー、タンパク質、ビタミン、共同因子、代謝産物およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の装置。
  7. 第１の固定化された結合パートナーおよび第２の固定化された結合パートナーは、無傷のモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異的抗体、二重特異的抗体、抗体断片、受容体、配位子、アプタマー、抗原、抗体代替タンパク質またはペプチド、分子認識ポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の装置。
  8. 第１の固定化された捕捉抗体および第２の固定化された捕捉抗体は、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＡ、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ１、ＩｇＡ２およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項７に記載の装置。
  9. 患者の単一流体試料中の少なくとも２つの被検体の存在を検出する方法であって：
    少なくとも２つの被検体を含むことができる患者の単一流体試料を受けたとき、該患者の単一流体試料を試料レセプタクル内に配置する工程と；
    単一流体試料を試料レセプタクル内に配置された第１のピペット内に抜き取る工程であって、第１の固定化された結合パートナーは第１のピペットの内面上に存在し、抜き取られた単一流体試料と接触し、それによって、第１の被検体が単一流体試料中に存在する場合は第１の被検体－結合パートナー複合体が形成される、工程と；
    抜き取られた単一流体試料の非反応部分を第１のピペットから流体試料レセプタクル内へと再分配する工程と；
    再分配された流体試料の少なくとも一部分を試料レセプタクル内に配置された第２のピペット内に抜き取る工程であって、第２の固定化された結合パートナーは第２のピペットの内面上に存在し、該第２の固定化された結合パートナーは、第１の固定化された結合パートナーとは異なる被検体特異性を含み、さらに第２の固定化された結合パートナーは再分配された流体試料と接触し、それによって、第２の被検体が再分配された流体試料の中に存在する場合は第２の被検体－結合パートナー複合体が形成される、工程と；
    第１の被検体－結合パートナー複合体の存在、および第２の被検体－結合パートナー複合体の存在を検出する工程と
    を含む、前記方法。
  10. 患者の単一流体試料は、全血、血漿、血清、唾液、痰、脳脊髄液（ＣＳＦ）、腸液、腹腔液、嚢胞液、汗、間質液、涙液、粘液、尿、膀胱洗浄液および精液からなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
  11. 患者の単一流体試料は、約１マイクロリットル～約１００マイクロリットルの体積を含む、請求項９に記載の方法。
  12. 患者の単一流体試料の体積は、約５０マイクロリットルである、請求項１１に記載の方法。
  13. 試料レセプタクルは、ウェル、キュベット、チューブ、バイアルおよびキャピラリからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
  14. 第１の被検体および第２の被検体は、心臓マーカー、感染症血清学的被検体、治療用薬物、乱用薬物、ホルモン、癌マーカー、感染症核酸被検体、自己免疫疾患核酸マーカー、タンパク質、ビタミン、共同因子、代謝産物およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
  15. 第１の固定化された結合パートナーおよび第２の固定化された結合パートナーは、無傷のモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異的抗体、二重特異的抗体、抗体断片、受容体、配位子、アプタマー、抗原、抗体代替タンパク質およびペプチド、分子認識ポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
  16. 第１の固定化された結合パートナーおよび第２の固定化された結合パートナーは、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＡ、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ１、ＩｇＡ２およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
  17. 第１の被検体および第２の被検体の検出は、化学発光検出、蛍光検出およびこれらの組合せによって実行される、請求項９に記載の方法。
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