JPH06242007A - 可変の経過時間中にデンシティが変化する速度化学品を使用して被分析物をアッセイする方法 - Google Patents

可変の経過時間中にデンシティが変化する速度化学品を使用して被分析物をアッセイする方法

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JPH06242007A
JPH06242007A JP6001706A JP170694A JPH06242007A JP H06242007 A JPH06242007 A JP H06242007A JP 6001706 A JP6001706 A JP 6001706A JP 170694 A JP170694 A JP 170694A JP H06242007 A JPH06242007 A JP H06242007A
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rate
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変の経過時間中にデンシティが変化する速
度化学品を使用して被分析物をアッセイする方法に関
し、一貫した偏りの可能性を回避することを目的とす
る。 【構成】 サンプルを乾燥したスライド様テスト要素の
上に置き、早い時間の窓内にて初期速度の読みを行い、
既知の低い及び高い濃度の結果からの速度との比較検討
においてサンプル速度が遅い時間の窓内にて十分に低い
であろうか否か予測し、早い時間の窓内かまたは遅い時
間の窓の一部を含む早い時間の窓内かのいずれかの反応
の速度及び濃度を計算して、まず初めに濃度を計算する
ことなく、低い及び高い既知の速度に対するサンプルの
初期速度の読取りを比較することによって、初期速度の
読取りを、比較検討において直接使用し、速度計算にお
いて使用されるべき時間の窓の長さを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被分析物、例えば臨床
分析器におけるような被分析物、特に急速な変化速度を
有する被分析物の反応速度を測定するための改善された
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】商標「“Ektachem DTSC”
分析器」の下で、1986年にEastman Kod
ak Companyによって導入されたデスクトップ
分析器は、“早い窓(early window)”の
間に、確定された初期速度ばかりでなくまた必要とされ
るステップとして予測された濃度を除いて、この出願の
図3中に示されたスクリーニング手法を使用して、速度
反応を計算した。例えば、△Ds /△Ts は、Cs の濃
度を予測した。このような予測された濃度は、次に、既
知の高い濃度Cm (図示された曲線に対応する)に対し
てチェックされた。もしCs の値が、C1 〜Cm の範囲
内であった場合には、分析器は、遅い窓(later
window)における濃度(以下、本願明細書におい
て同時に使用する“濃度”(concentratio
n)と区別するために、デンシティと記す)の読取りの
一部に沿って、早い窓における全てのデンシティの読取
りを使用して速度を測定した。これは次の理由による:
低濃度サンプルは、早い窓並びに遅い窓の一部の間にお
いて直線状の曲線を有し、サンプル濃度のC1 〜Cm
区別する速度をもたらす傾向がある。しかしながら、予
測された濃度Cs が、Cm を超えた、言い換えれば、濃
度が大き過ぎた場合には、分析器は早い窓の間だけ“最
終の”速度読取りを行った。理由は、C m より大きい濃
度では、それらの変動がお互いに区別できずそして低濃
度サンプルにおいて見い出される速度と似たような速度
をもたらすほど、遅い窓の間において平らになった速度
を有しているからである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】その手順は“DTS
C”分析器で行われる速度反応に関しては良く機能する
けれども、ある種の免疫速度化学品(immuno−r
ate chemistries)例えばジゴキシン及
びフェニトインを分析する場合に問題を生ずる。後者は
速度曲線において急速な変化を有していて、本発明者ら
が発見したことであるが、その方法によって得られた結
果において一貫した偏りをもたらす。それ故、本発明の
目的は、これらの免疫速度化学品に適用される場合に、
上述した問題を生じさせない、初期スクリーニングプロ
グラムを提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
上で述べたスクリーニング手法は、先行技術の方法にお
いて必要とされたステップを省くことによって達成する
ことができるばかりでなく、またそうすることによっ
て、少なくともその免疫速度化学品について使用される
時には、この手法が改善されることを発見した。
【0005】更に詳細には、前記目的は、可変の経過時
間中にデンシティが変化する速度化学品を使用して被分
析物をアッセイする方法であって、サンプルを乾燥した
スライド様テスト要素の上に置くこと、早い時間の窓内
にて初期速度の読取りを行うこと、その初期速度の読取
りを使用して、既知の低い及び高い濃度の結果からの速
度との比較検討においてサンプル速度が、遅い時間の窓
内にて確認可能であるほど十分に低いであろうか否か予
測すること、そして早い時間の窓内か、または遅い時間
の窓の一部を含む早い時間の窓内かのいずれかの窓内の
反応の速度及び濃度をそれぞれ計算することから成り、
ここに、まず初めに濃度を計算することなく、既知の低
い及び高い速度に対するサンプルの初期速度の読取りを
比較することによって、比較検討において前記初期速度
の読取りを直接使用して速度濃度のための適切な時間の
窓を決定する方法によってかなえられる。
【0006】
【実施例】以下の記述は、好ましいアルゴリズムを使用
して好ましい被分析物についてアッセイするために、好
ましいタイプの乾燥したスライド様テスト要素(本明細
書中では以後“スライド要素”)を使用してデンシティ
が検出される、という好ましい態様に向けられる。加え
て、検出速度と使用される時間の窓を制御する値の範囲
とを比較する前に、予測可能な濃度を測定するステップ
を他のアルゴリズムが飛ばす場合には、該他のアルゴリ
ズムを使用して他の被分析物についてアッセイするため
に、好ましいスライド要素以外の形の試薬を使用して、
吸光度を検出する速度アッセイにおいて本発明は有用で
ある。
【0007】好ましいテスト要素は、ジゴキシン、フェ
ニトイン、フェノバルビタール及びCRPから成る群よ
り選ばれた被分析物のアッセイのためのEastman
Kodak Co.から商標“Ektachem”の
下で入手できる乾燥したスライド要素である。このよう
なアッセイについての化学品は、例えばヨーロッパ特許
出願第468,590号及び第468,591号明細書
を参照することによって理解することができる。
【0008】上で述べた“背景”においては、“早い
窓”内で検出された速度を、予測濃度へ変換することを
必要とする従来の手法を説明した。更に詳細には、その
方法は、“SDWアルゴリズム”として知られたアルゴ
リズムを使用した。そのアルゴリズムは次の通りである
が、下記の語は次のような意味を有する: N=時間の窓内における点の最小数; M=時間の窓内における点の最大数; AAR=アルゴリズム分析器範囲(即ち高濃度); W=窓モジュレータ(通常は1に等しい); TIND=早い窓の開始時を特定する導入時間(分)。
【0009】手順は以下の通りである: (1)TINDの後の最初のN個のデンシティの読取り
を使用して、初期速度(InitRate)を計算す
る;速度は、読取り時間に対するデンシティの読みを、
直線状にさかのぼることによって計算される; (2)初期濃度(InitConc)を予測する; (3)サンプルを予測するとき、比R[ここで、R=I
nitConc/AAR]を計算する。ただし、 (a)R>1である場合には、R=1を設定する; (b)R<0である場合には、R=0を設定する; (4)最終の時間の窓内におけるデンシティの読みの数
(PTS)を決定する: PTS=M−[Rw ・(M−N)] (5)TINDに続く、PTSデンシティの読みを使用
して、最終速度(FinalRate)を計算する; (6)予測する場合には、FinalRateを最終予
測濃度に変換する。
【0010】このアルゴリズムにおいては、ステップ
(3)及び(4)を使用して時間の窓を決定する前に、
ステップ2において、予測濃度への変換が必要であるこ
とが明らかである。アルゴリズムの実行を表す簡単な例
は次の通りである:SDWアルゴリズムのパラメータは
以下の通りであるものとする: N=6 M=24 AAR=300 W=1 TIND=2 (この例においては、使用される化学品によって、図3
の例とは対照的に、デンシティは、時間と共に減少する
のではなく、増加する)。
【0011】低い及び高いサンプルに関する速度論的曲
線を図4中にプロットする。TINDが2でありそして
Nが6であるので、W1として表された初期の時間の窓
は[2、3]分である。窓W1に入る6つのデンシティ
を使用しての、初期の計算された速度InitRate
は、低い及び高いサンプルについて、それぞれ0.1及
び0.4である。図5は、アッセイのための、濃度と速
度との間の関係を示す。0.1及び0.4の速度は、そ
れぞれ100及び400の初期濃度InitConc
に、変換される。ステップ(3)を実行することによ
り、低い及び高いサンプルについてそれぞれ1/3及び
1、のR値をもたらす。ステップ(4)から、最終の時
間の窓における点の数PTSは、低いサンプルについて
18そして高いサンプルについて6である。
【0012】 18=24−[(1/3)1・(24−6)] 低いサンプルの最終速度FinalRateは、図4中
にW2として表された時間の窓[2、5]分を使用して
計算される。高いサンプルに対する最終の時間の窓は、
W1である。W1が6つの点を含むからである。最終速
度は、低い及び高いサンプルに対して0.1及び0.4
であり、100及び400の予測された濃度が算出され
る。
【0013】従来の分析器、例えば商標“Ektach
em DTSC”の下でEastman Kodakか
ら入手できる分析器で行われたアッセイの速度論的曲線
は、初期の時間の窓内では直線状であるので、初期の速
度推定値は、低い及び高いサンプルに対して偏っていな
い(即ち、平均したものから正確な速度が得られる)。
低濃度のサンプルに対しもっと時間の窓を長くすると、
直線状にさかのぼって一層のデンシティの読取りが可能
となり、従ってより良い精度を結果としてもたらす。
【0014】本発明 本発明によれば、どの時間の窓を使用するかの決定に際
し、許容値の範囲と比較する目的のために“初期濃度”
を予測するのに以前には必要とされたステップを省くも
のである。これを行うための好ましいアルゴリズム(本
明細書中では以後“VET”アルゴリズム)は以下の通
りであり、以下の語が使用される: NL=最小の時間の窓の長さ(分); ML=最大の時間の窓の長さ(分); HighRate=アッセイのための高速度; LowRate=アッセイのための低速度; W=窓モジュレータ(通常は1に等しい); TIND=導入時間(分)。
【0015】かくして、 (1)時間の窓[TIND、TIND+NL]を使用し
て初期速度(InitRate)を計算する;この速度
は、読取り時間に対するデンシティの読取りを、直線状
にさかのぼることによって計算される; (2)比R[ここで、R=(InitRate−Low
Rate)/(HighRate−LowRate)で
ある]を計算する;ただし (a)R>1である場合には、R=1を設定し; (b)R<0である場合には、R=0を設定する; (3)以下の式: FWL=ML−[RW・(ML−NL)] を評価することによって、最終の時間の窓の長さを決定
する; (4)時間の窓[TIND、TIND+FWL]を使用
して、最終速度(FinalRate)を計算する; (5)FinalRateを、最終の予測濃度に変換す
る。
【0016】SDWアルゴリズムと同様に、VETアル
ゴリズムも、テストすべきサンプルの相対的な濃度に依
存した可変の時間の窓を可能にする。VETアルゴリズ
ムは、免疫速度化学品に適用される場合に、SDWアル
ゴリズムによって遭遇する一貫した偏りの問題を、濃度
ドメインよりもむしろ速度ドメイン中で時間の窓を決定
することによって解決する。
【0017】どんなアルゴリズムが好ましくても、その
アルゴリズムを機能させるように、分析器における慣用
のプログラミングが、使用される。改善された詳細な実
施例は次のとおりである。
【0018】詳細な実施例 9つのジゴキシンサンプルに関する速度論的データを、
濃度0〜6ng/mLにわたる既知の基準値について収
集した。各々のサンプルの9回の繰り返しを、このテス
トでは、ジゴキシンについてヨーロッパ特許出願第46
8,590号及び第468,591号明細書中に述べら
れたタイプのスライドを使用して、全部で81のサンプ
ルに関して行った。全ての結果は1つのサンプル内で平
均した。各々の繰り返しに関して、反射率濃度の読取り
を、免疫速度用Ektachem分析器、例えば商標
“Ektachem 250”の下でEastman
Kodak Companyから入手できる分析器で、
6秒毎に取り、引き続いて洗浄流体を適用し、そして読
取りを6分間続け、全部で60の読取りとなった。これ
らのデータを、SDW及びVETの双方のアルゴリズム
を使用して解析した。各々の場合において、速度から濃
度への変換は、サンプルデータをもって較正することに
よって規定した。次に、サンプルデータを未知数として
予測し、そしてその予測値を既知のジゴキシン濃度と比
較した。
【0019】ジゴキシンに関しては、高い速度は低い濃
度に対応する。“EktachemDTSC”分析器で
の全ての速度分析においては、高い速度は高い濃度に対
応する。この事実は、SDWアルゴリズムを免疫速度化
学品に適用する場合には、N≧Mであることを要求す
る。次に、前記データをまず、対照として“SDW”先
行技術アルゴリズムを使用して、評価した。このため
に、パラメータを以下の通りに定義した: N=20 M=5 AAR=6.25 W=1 TIND=0 SDW及びVETアルゴリズムパラメータは、(1)両
方のアルゴリズムが各々のサンプルについて同様な時間
の窓を生成させるように、そして(2)低い及び高いサ
ンプルが異なる長さの時間の窓を使用するように選ん
だ。
【0020】SDW較正 流体の特定、基準濃度、及び較正中に得られた最終の計
算された速度を、表1に示す。較正中において、最終の
時間の窓を決定する際、SDWアルゴリズムは、基準濃
度を使用した。
【0021】 表1 流体ID(Fluid ID) 基準濃度(Ref Conc) 最終速度(Final Rate) 9 5.40 0.11716 8 4.83 0.12340 1 0.05 0.40572 3 0.61 0.34179 7 3.43 0.16175 2 0.14 0.38364 4 1.10 0.29305 5 1.50 0.25813 6 2.30 0.20155
【0022】表1中のデータは、このジゴキシンデータ
及びSDWアルゴリズムに関する速度対濃度の関数を求
めるために使用した。(この表及び他の全ての表中にお
いて、全ての濃度はng/mLで表す)。較正曲線は図
6中にプロットされていて、そして以下の3次スプライ
ンによって表されるが、このようなスプラインは慣用的
なものである:
【0023】 表2 3次スプラインとして表されるSDW較正曲線 F(X) F”(X) 0.05 9.7722 0 0.13 4.6315 584.3995 0.24 1.7407 52.7518 0.45 −0.3464 0
【0024】ジゴキシンのデータは、SDWアルゴリズ
ム及び較正情報を使用して予測し、その結果を表3に示
す。
【0025】 表3 流体ID 基準濃度 InitRate InitConc FinalRate FinalConc 9 5.40 0.14558 3.94 0.12583 4.84 8 4.83 0.14995 3.77 0.13063 4.61 1 0.05 0.40571 0.02 0.40572 0.02 3 0.61 0.34908 0.51 0.34179 0.58 7 3.43 0.18584 2.68 0.16684 3.20 2 0.14 0.38364 0.20 0.38076 0.23 4 1.10 0.31325 0.87 0.30066 1.00 5 1.50 0.28080 1.23 0.26470 1.42 6 2.30 0.22538 1.95 0.20834 2.23
【0026】非線形のジゴキシンの速度論は、較正中の
サンプルについて見い出される最終速度に対して高く偏
った初期速度をもたらす。較正曲線を使用してこれらの
初期速度を濃度に変換すると、結果として基準値よりも
低い初期濃度がもたらされる。計算された最終の時間の
窓が短か過ぎると、較正中に見い出される速度と比較し
て正に偏った最終速度、及び負に偏った最終濃度が結果
としてもたらされる。図7は、SDWアルゴリズムによ
って生成された基準に対する一定の負の偏りのプロット
である。濃度が増加するにつれて、この偏りの、ゼロ線
からの増加量は許容できないほどずれる。
【0027】次に同じテストデータを、パラメータ NL=0.5 ML=2.0 HighRate=0.4 LowRate=0.1 W=1 TIND=0 を使用して、“VET”アルゴリズムによって処理し
た。
【0028】流体の特定、基準濃度、及び較正中に得ら
れた最終の計算された速度を、表4に示す。
【0029】 表4 流体ID 基準濃度 FinalRate 9 5.40 0.11869 8 4.83 0.12340 1 0.05 0.40572 3 0.61 0.33321 7 3.43 0.15393 2 0.14 0.38084 4 1.10 0.28522 5 1.50 0.24725 6 2.30 0.18988
【0030】表4中のデータは、このジゴキシンデータ
及びVETアルゴリズムに関する速度対濃度の関数を求
めるために使用した。較正曲線は図1中にプロットされ
ていて、そして以下の(慣用的な)3次スプラインによ
って表される。
【0031】 表5 3次スプラインとして表されるVET較正曲線 F(X) F”(X) 0.05 10.9824 0 0.13 4.5732 824.6153 0.24 1.5630 28.5228 0.45 −0.3701 0
【0032】これらから、ジゴキシンのデータを、VE
Tアルゴリズム及び較正情報を使用して予測した。その
結果を表6に示す。
【0033】 表6 流体ID 基準濃度 InitRate FinalRate FinalConc 9 5.40 0.14558 0.11869 5.28 8 4.83 0.14995 0.12340 4.98 1 0.05 0.40571 0.40572 0.0 3 0.61 0.34908 0.33321 0.62 7 3.43 0.18584 0.15393 3.41 2 0.14 0.38364 0.38084 0.21 4 1.10 0.31325 0.28522 1.08 5 1.50 0.28080 0.24725 1.48 6 2.30 0.22538 0.18988 2.32
【0034】VETアルゴリズムは、最終の時間の窓
を、速度情報だけを使用して計算するので、予測モード
及び較正モードにおけるいくつかのサンプルに対して同
じ最終の窓が見い出される。かくして、VETアルゴリ
ズムを使用した基準に対して一定の偏りは存在しない。
図2は、VETアルゴリズムによって生成された基準に
対する偏りのプロットである。(5ng/mLで+0.
15として示された最大の偏りは、許容限度内のランダ
ムな偏りである)。
【0035】本発明の主な利点は、免疫速度化学品に対
して適用される場合に、先行技術のSDWアルゴリズム
によって遭遇する、基準に対する一貫した偏りという問
題を解決することである。この改善は、濃度ドメインよ
りはむしろ速度ドメインにおいて時間の窓を決定するこ
とにより生じる。本発明のもう一つの利点は、時間の窓
が、窓中のデンシティの読取りの数ではなくて、分で表
されることである。これは、些細なように見えるが、異
なる内部のタイミングテンプレートを有する異なる分析
器タイプにわたって一貫してVETアルゴリズムが機能
することを可能にする。もしそのようでない場合には、
デンシティの読取りの間にかなり異なる時間間隔を有す
る2つのタイプの分析器は、異なる最終の時間の窓を選
び、それ故、分析器のタイプ間の偏りを呈するであろ
う。
【0036】一度時間の窓が決定されれば、最終の速度
を測定する際にその他の速度計算方法も使用することが
できる。本発明において概説した方法は、直線状のさか
のぼりである。別法としては、直交多項式の線形結合
を、速度論的なデータに当てはめてそして次に、反応の
最大速度を見い出すことである。後者の速度決定技術
は、直交多項式として、最初の4つの良く知られている
チェビシェフ多項式を使用し、Eastman Kod
ak Companyの商標“EktachemE70
0”と名付けた分析器で現在使用されている。
【0037】本明細書中で開示された本発明は、本明細
書中で詳細には開示されていない要素を欠いても実施さ
れるであろう。
【0038】
【発明の効果】従って、高い速度を生じるサンプルに対
しては早い時間の窓を、そしてより低い速度を有するサ
ンプルに対しては遅い時間の窓を使用して、時間軸上で
の反応の速度が異常に高く変化したことに起因する偏り
を受けることなく、速度アッセイを行うことができるこ
とは、本発明の有利な技術的効果である。
【0039】これまで必要であると考えられていたステ
ップなしに、即ち測定された変化速度を、低い及び高い
濃度の結果値と比較することに先立って、該測定された
変化速度を、予測可能な濃度へ変換することなしに、既
述のアッセイができることも、本発明の有利な技術的効
果である。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行技術の代わりに本発明の手順を使用した、
図6に類似した較正曲線である。
【図2】図1を使用したときに生じる偏りのプロットで
ある。
【図3】問題及びそれに対する従来の手法を図示するグ
ラフである。
【図4】例として使用される速度論的曲線のプロットで
ある。
【図5】先行技術の処理方法を使用して図4のデータか
ら計算することができる較正曲線である。
【図6】ジゴキシンアッセイのために行われる以外は図
5のものと類似の先行技術の較正曲線である。
【図7】図6の使用から生じる偏りのプロットである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可変の経過時間中にデンシティが変化す
    る速度化学品を使用して被分析物をアッセイする方法で
    あって、サンプルを乾燥したスライド様テスト要素の上
    に置くこと、早い時間の窓内にて初期速度の読取りを行
    うこと、その初期速度の読取りを使用して、既知の低い
    及び高い濃度の結果からの速度との比較検討においてサ
    ンプル速度が、遅い時間の窓内にて確認可能であるほど
    十分に低いであろうか否か予測すること、そして早い時
    間の窓内か、または遅い時間の窓の一部を含む早い時間
    の窓内かのいずれかの窓内の反応の速度及び濃度をそれ
    ぞれ計算することから成り、 ここに、まず初めに濃度を計算することなく、既知の低
    い及び高い速度に対するサンプルの初期速度の読取りを
    比較することによって、比較検討において前記初期速度
    の読取りを直接使用して速度計算のための適切な時間の
    窓を決定することを特徴とする、可変の経過時間中にデ
    ンシティが変化する速度化学品を使用して被分析物をア
    ッセイする方法。
JP6001706A 1993-01-13 1994-01-12 可変の経過時間中にデンシティが変化する速度化学品を使用して被分析物をアッセイする方法 Pending JPH06242007A (ja)

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