KR100314101B1 - 분석장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시험 대상자의 신원 확인을 제공하면서 시료 중 분석물의 존재 유무의 검출을 가능하게 하는 분석 장치 및 방법을 제공한다. 일체 완비된 분석 장치(110)은 제1부분(111a) 및 제2부분(111b)이 있는 하우징(111)을 포함한다 반응 매체(114)는 하우징의 제1부분(111a)내에 위치하고 있으며, 기재 부재(112) 위에 장착되어 있다. 기재 부재(112)는 적어도 반응 대역(120) 및 대조 대역(116)을 포함하는 반응 매체(114)에 인접할 수 있는 다공질 지지체를 포함한다. 시그널 생성제를 포함하는 매체(126)은 하우징의 제2 부분(lIIb)에 배치되어 있으며, 기재 부분(128)상에 장착되어 있다. 이 장치는 시험 시료를 포한하고 그 일부를 반응 매체(114)에 전달하기 위한 매체(185)가 장착되어 있는 개방 단부(140a) 및 밀폐단부(140b)를 갖는 원통형 몸체부(140)을 추가로 포함한다.

Description

[발명의 명칭]

분석 장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명에 따른 분석 장치의 평면도이다.

제2도는 항원의 존재 유무에 대한 시험을 행한 결과 및 이 시험 대상자의 신원 확인에 적합한 패턴의 형성을 예시하는 본 발명에 따른 분석 장치의 평면도이다.

제3도는 반응 매체 중의 반응 대역을 나타내는, 본 발명에 따른 분석 장치의 개략적 확대 단면도이다.

제4도는 반응 매체 중의 대조 대역을 나타내는, 본 발명에 따른 분석 장치의 개략적 확대 단면도이다.

제5도는 양성 시험 결과를 나타내는, 본 발명에 따른 분석 장치의 개략적 확대 단면도이다.

제6도는 음성 시험 결과를 나타내는, 본 발명에 따른 분석 장치의 개략적 확대 단면도이다.

제7도는 본 발명에 따른 분석 장치의 접촉 방법을 나타내는, 본 발명에 따른 분석 장치의 발췌 단면도이다.

제8도는 반응 매체의 대조 대역에서 지문의 형성을 나타내는, 본 발명에 따른 면역학적 분석 장치의 발췌 단면도이다.

제9도는 스웹으로부터 시험 시료를 제공하는 사람의 손가락으로의 시험 혼합물의 전달을 나타내는, 본 발명에 따른 면역학적 분석 장치의 다른 태양의 발췌 단면도이다.

제10도는 시험 시료를 제공하는 사람의 손가락으로 반응 매체에 시험 혼합물을 인가하는 것을 나타내는, 제9도의 면역학적 툰석 장치의 발췌 단면도이다.

제11도는 본 발명에 따른 장치의 한 태양의 개방 분해 사시도이다.

제12도는 본 발명에 따른 장치의 다른 태양의 사시도이다.

제13도는 본 발명에 따른 장치의 또 다른 태양의 사시도이다.

[발명의 상세한 설명]

이 출원은 1990년 1월 19일자로 출원된 미합중국 특허 출원 제07/467,532호(현재 포기됨)의 일부 계속 출원인 1991년 3월 12일자로 출원된 미합충국 특허 출원 제07/668,115호(현재 포기됨)의 일부 계속 출원으로, 1991년 9월 13일 출원된 미합중국 특허 출원 제07/759,922호(이 건은 국제 출원 제PCT/7S92/07785호의 우선권 주장의 기초가 됨)의 1993년 9월 9일자로 출원되어 출원 번호를 아직 받지 못한 계속 출원 및 1992년 9월 14일자로 출원된 국제 출원 제P7T/US92/07785호의 일부 계속 출원이며, 상기 출원들은 모두 본 명세서에 참고로 인용된다.

[발명의 기술적 배경]

본 발명은 생체 액에서 분석물의 존재 유무를 판정하기 위해 사용되는, 면역학적 분석을 포함한 리간드-수용체 분석 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 장치 및 방법은 시험 대상자의 신원을 확인하고, 단일 시험 장치를 사용하여 시험 대상자로부터 채취한 생체 액에서 1종 이상의 분석물의 존재 유무를 판정하는 것에 관한 것이다.

[발명의 배경]

수년 동안, 리간드-수용체 분석 분야의 기술자들은 항원, 항체 등의 존재 유무를 검출하기 위한 효과적이고 비용이 저렴하며 신뢰할만한 장치 및 방법을 찾아왔다. 당 업계에는 이러한 장치들이 충분히 존재하였다.

수년 동안, 이 분야의 전문가들은 또한 시험되는 시료가 실제로 특정 개인으로부터 채취되었다는 것을 보증하는 장치 및 방법을 찾아왔다. 시험 시료가 사실 특정 개인에 의해 제공된 것이라는 것을 입증하기 위해 몇몇은 복잡하고 몇몇은 간단한 많은 방법이 확립되었다. 마찬가지로, 특정 시험 결과를 특정 개인과 결부시키는 것을 방해하는 많은 방법들도 존재한다.

예를 들어, 약물 시험은 이제 운동계, 감옥 및 작업장에서 보편적인 과정이다. 프로토콜은 체액 시료 중 특정 항체의 존재 여부를 판정하기 위하여 뇨 또는 혈액과 같은 개인의 체액 시료를 시험하는 것을 포함하며, 양성의 결과는 약물을 사용하였음을 나타낸다.

이전에, 이러한 시험들은 시험하고자 하는 체액을 여러차례 다른 용기에 옮기고, 시험 대상인 사람으로부터 체액을 취하여 외부 장소로 옮기는 것을 포함할 수 있는 일련의 시험에 의해 수행되어 왔다. 종종, 체액이 잘못 배치되고(되거나) 바뀌어져 시험된 체액의 관리 체계에 대해 의문이 제시되었다. 따라서, 이러한 시험동안 생기는 문제점은 시험 체액이 시험 대상인 사람이 아닌 다른 사람의 것이거나, 시험 체액이 섞이거나, 분실되거나 또는 이 시험물이 실험실로부터 반환된 후 그 사람의 것이라고 구체적으로 확인할 수 없다는 것이다. 또한, 이러한 분석법은 통상 시간이 너무 오래 걸리기 때문에 시기 적절한 결과를 얻을 수 없었다.

다른 단점들은 생체 액에서 분석물의 측정을 위해 현재 사용되는 다수의 장치 및 방법과 관련이 있다. 흔히, 만족할 만한 결과를 얻기 위해서는 이러한 장치를 사용 또는 취급하는 데 소정 수준의 기술이 필요하다. 또한, 이들 장치는 대부분이 시험 과정 도중 장치에 가할 1종 이상의 추가 시약과 종종 세척액을 필요로 한다. 이들 장치 중 다수의 경우, 적어도 부분적으로는 장치의 제한된 감도로 인해, 정확한 결과를 얻기 위해서는 종총 단가가 높은 시약 또는 시험 시료를 비교적 다량 필요로 한다.

상기한 바와 같이, 이러한 종류의 검출법의 기초가 되는 원칙은 일 개인의 면역계, 측 포유 동물이 외부 분자, 통상적으로는 거대분자에 대해 응답하는 선천적인 능력이다. 이하, 이러한 응답을 이끌어낼 수 있는 임의의 분자는 항원, 즉 항체 생성체로 지칭될 것이다. 항원에 대한 응답으로 생성되는 단백질 및 단백질 단편은 항체 또는 면역글로불린으로 칭해질 것이다.

[발명의 요약]

본 발명은 특수하게 고안된 분석 장치, 바람직하게는 시료에서 분석물의 존재 유무 판정을 가능하게 하며 바람직하게는 상기 시료를 제공하는 사람의 신원을 구체적으로 확인해주는 면역분석 장치를 사용함으로써 공지된 분석 장치 및 시스템에 본래부터 존재했던 문제점들을 극복한다.

본 발명은 시험 방법 및 장치, 보다 구체적으로는 생체 액에서 분석물, 가장 바람직하게는 특정 항원 또는 항체의 존재 유무를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 바람직하게는 시험되는 개인의 신원을 절대적으로 확인하는 방법을 제공한다.

본 발명은 분석물의 존재 유무를 검출하고, 바람직하게는 시험 대상자의 신원을 확인하기에 적합한, 취급이 용이한 일회용 시험 패드 및 일회용 시험 장치를 제공한다. 예를 들어, 시험 대상자의 손가락에 표지된 리간드를 입히고 고정된 특이적 리간드 베드를 갖는 막 기질 상에 이 손가락을 눌러 찍어 생체액으로부터의 분석물을 포착하면서 동시에 시험 대상자의 잉크없는 (특이적 결합) 가시적 지문을 제공하여 체액 제공자의 절대적 신원 확인이 반드시 이루어지게 할 수 있다. 막위에 얻어진 체액 제공자의 지문은 또한 시험을 수행할 당시 그의 체액 중에 존재한 약물과 같은 분석물에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는 필요에 따라 절대적 신원 확인을 위해 기록 또는 저장될 수 있다.

본 발명의 목적은 분석물의 존재 유무에 대하여 시험 시료를 분석하는 동시에 시험되는 대상자의 신원을 확인하는 것이다. 따라서, 오인, 표제의 변경 및 지연의 문제를 없앨 수 있다.

본 발명의 목적은 시험 대상자로부터 채취한 분석물의 존재 유무를 신속하게 판정하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 시험 대상자로부터 채취한 시료에서 분석물의 정량적 양을 신속하게 측정하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 시험 대상자로부터 채취한 시험 시료에서 약물 또는 약물 대사 물질의 존재 유무를 판정하는 장치 및 방법과, 시험 대상자가 급성 또는 만성 약물 남용자인지 여부를 측정하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

지문에 의해 시험 대상자의 신원을 확인하는 것이 그다지 중요하지 않은 본 발명의 다른 태양은 체액 시료 또는 표지된 리간드를 시험 장치의 일부인 전달 수단 또는 도포기의 압력으로 막에 도포하는 것을 포함한다. 액체 시험 시료 및(또는) 시약을 반응 매체의 표면에 적가하는 공지된 유사 장치와는 대조적으로, 액체 시험 시료 및(또는) 시약을 가압 하에 단시간 반응 매체의 표면상에 도포하여 유지하는 본 발명은 공지된 장치보다 시험 시료 및 시약이 소량 필요하며, 더 높은 감도를 나타낸다.

상기 원리를 따르는 본 발명에 따른 장치는 닫힌 분석 시험 장치이다. 바람직한 태양은 분석 시험 장치가 하우징 상기 하우징 내에 배치된 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체, 상기 하우징 내에 배치된 시그널 생성제 또는 분석물 지시제를 담은 매체, 및 상기 하우징 내에 배치된 시험 시료를 담는 매체를 포함하는 것이다. 하우징 내에 배치된 시그널 생성제를 담은 매체 및 시험 시료를 담는 매체는 모두 반응 매체에 대해 이격 관계로 있는 제1위치와 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2위치 사이에서 독립적으로 이동할 수 있다. 바람직하게는, 이 장치는 일체 완비된 시험 장치이다.

본 발명의 특정 태양은 2부분으로 된 하우징을 사용하는 분석 시험 장치를 포함한다. 이 장치의 한 태양에서, 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체는 상기 하우징의 제1부분에 배치된다. 상기 2부분으로 된 하우징의 제2부분에는 시험 시료의 일부를 담는 매체가 배치된다. 하우징의 두 부분 내에서 시험 시료의 일부를 담는 매체와 반응 매체는, 하우징의 두 부분이 닫힌 관계로 모아지면 시험 시료의 일부를 담는 매체와 반응 매체 사이에 물질 전달이 가능한 접촉이 이루어지도록 배치되어 있다. 반응 매체는 하나 이상의 반응 대역 이외에 바람직하게는 필요에 따라 지문 또는 유사 수단으로 시험 대상자의 신원을 확인하기 위해 제공되는 대조 대역을 추가로 포함한다. 이러한 장치는 일체 완비된(self-contained) 분석 장치로 설계될 수 있다. 본 명세서에서, "일체 완비된"이란 용어는 장치가 추가의 시약 또는 용액의 첨가 없이 사용되거나 또는 물의 적가만이 요구되는 것이다.

또다른 태양은 다소 유사한 배치를 사용하나, 시그널 생성제를 담은 매체를 시험 시료의 일분를 담는 매체 대신 사용한다.

상기 "가압" 원칙에 따른 바람직한 장치는 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체가 2부분으로 된 하우징의 제1부분에 장착되어 있는 2부분으로 된 하우징이 사용된다는 점에서 상기 장치와 유사하다. 그러나, 상기 태양 중 하나와 마찬가지로, 2부분으로 된 하우징의 제2부분에는 분석물이 존재함을 나타낼 표지된 물질과 같은 시그널 생성제를 담은 매체가 배치된다. 이 장치는 또한, 하우징의 제1부분과 제2부분의 중간에 배치되어 있고 하우징의 제1 및 제2부분이 하우징의 제1닫힌 위치에서 닫힌 위치로 있을 때 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는, 시험 시료의 일부를 담는 제거가능한 매체를 추가로 포함한다. 반응 매체 및 분석물 지시제(또는 시그널 생성제)를 담은 매체는 그들의 개별적인 하우징 부분내에서, 하우징 부분들이 제2위치에서 닫힌 관계에 있을 때, 반응 매체 및 분석물 지시제를 전달하기 위한 수단이 서로 물질 전달이 가능하게 접촉하도록 배치 및 배열된다.

상기 장치를 사용할 경우, 시험 대상자로부터 채취된 시험 시료를 2부분으로 된 하우징 내에 놓인, 시험 시료의 일부를 담고 이를 전달하기 위한 제거가능한 매체상에 놓는다. 이어서, 제거가능한 시험 시료를 담는 매체가 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하여 반응 매체에 압력을 가하도록 하우징을 제1위치까지 닫는다. 이어서, 하우징을 열고, 시험 시료를 담고 이를 전달하기 위한 제거가능한 매체를 하우징으로부터 제거한다. 분석물 지시제를 전달하기 위한 수단이 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하여 반응 매체에 압력을 가하도록 제2닫힌 위치까지 하우징을 다시 닫는다.

본 발명의 또다른 태양에서, 반응 매체의 여러 분리된 영역은 약물 또는 약물 대사 물질과 같은 특정 분석물에 결합하거나 또는 이를 포착하는 특정 구성원의 면역학적 쌍(MIP)을 포함한다. 다른 분리된 영역은 이와 다르게 명명된 분석물에 특이적인 MIP를 포함함으로써 1종 이상의 분석물에 대한 측정을 1회의 분석으로도 수행될 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 방법 및 장치는 통상의 플로우 쓰로우(flow through) 카세트 또는 장치와는 대조적으로 극소량의 시그널 생성제를 필요로 한다는 점에서 특히 유리하며, 시험 장치의 표면에 대해 직접적인 접촉을 유지하면서 압력이 가해지기 때문에, 시약, 특히 시그널 생성제의 국소화된 농도가 유지되어 반응 속도 및 감도를 증가시키는 것으로 보이는데, 몇분 이상 걸려야 얻을 수 있는 시험 결과를 몇초 후에 얻을 수 있고, 일부 태양에서의 이차 항체의 표지(일차 항체 또는 항원을 표지하는 것에 대칭적으로 사용됨)는 항원의 형상이 표지에 결합되는 것에 의해서는 변하지 않기 때문에 분석물의 반응 시간을 단축시킨다.

[정의]

1. 리간드-수용체 분석법: 리간드와 이 리간드에 결합하는 물질 사이에 형성된 복합체의 검출과 관련된 모든 기술. 바람직하게는, 이 복합체의 한 구성원은 분석물이다. 바람직한 리간드-수용체 분석법은 면역학적 분석법이다. 리간드-수용체 분석법은 생체 액에서 리간드의 존재 유무, 그 양 및 농도를 측정하는데 사용될 수 있다. 리간드-수용체 분석법은 경쟁적 또는 비경쟁적이나, 또는 동질적 또는 이질적이거나, 또는 직접적 또는 간접적이거나, 또는 복합된 검출 기술, 예컨대 항체를 비오틴 또는 디니트로페놀(DNP)와 같은 작은 화학 잔기에 결합시키는 것일 수 있다.

분석 과정동안 1종 이상의 리간드 또는 리간드 수용체는 거의 모두가 소정 위치에 남아있는 것이 바람직하다. 리간드 또는 리간드 수용체를 고정시키기 위한 기술은 어느 것이라도 본 발명의 범위내에 포함된다. 바람직한 태양에서, 리간드 또는 리간드 수용체는 고체상위나 또는 그 내부에 결합되거나 또는 고정된다. 대표적인 고정화 기작으로는 공유 결합, 비공유 결합, 화학적 커플링, 물리적 포획 및 흡착이 있으나 이들로만 제한되는 것은 아니다.

2. 리간드: 분석물 자체 또는 시험 시료에서 분석물의 존재를 나타내는데 사 용될 수 있는 물질. 리간드-수용체는 특이적 결합짝, 예컨대 리간드가 있는 물질을 의미한다. 본 명세서에서, 리간드 및 리간드-수용체는 면역학적 쌍(MIP)의 구성원일 수도 있다. 리간드 및 리간드-수용체는 합텐, 호르몬, 항원, 항체(Fab 또는 Fc와 같은 항항체 및 항체 단편 등), DNA, RNA, 올리고뉴클레오티드, 핵산, 및 이러한 물질중 어느 하나의 복합체 또는 대사체를 포함할 수 있다. 리간드 또는 리간드-수용체는 표지되거나 또는 표지되지 않을 수 있다.

3. 분석물: 분석하고자 하는 물질이며 사용되는 특정 분석법에 따라 리간드또는 리간드-수용체일 수 있음. 이러한 분석물의 일례를 들면, 약물, 단백질, 합텐, 호르몬, 이들의 대사체, 및 기타 분자의 단독체 또는 이들의 단백질과의 혼합체가 있으나, 이들로만 제한되는 것은 아니다. 합텐은 항원성 또는 면역원성이 되기 위해 통상 단백질에 일차적으로 부착하는 일부 약물 또는 약물 대사 물질 등의 저분자량 물질이다. 예를 들어, 일부 약물은 체내에서 유리 또는 결합된 형태로 발견될 수 있으며, 이것은 다시 만성적 약물 남용자 및 급성 약물 남용자를 식별할 수 있는 능력을 제공한다. 만성적 약물 남용자의 경우, 많은 예를 보면 항체는 체내에서 본 발명에 의한 분석 물로서 검출될 수도 있는 결합된 형태의 약물에 대하여 형성된다.

4. 생체액: 혈액 또는 혈액 성분, 침, 뇨를 포함하되 이들로만 제한되지는 않는 분석물의 존재 유무를 검출하기 위해 시험될 수 있는 체액.

5. 시그널 생성제: 검출가능한 시그널을 생성하는데 사용될 수 있는 리간드-수용체 분석에 사용되는 임의의 제제. 바람직한 시그널 생성제는 육안으로 쉽게 보이는 시그널, 보다 바람직하게는 색채를 제공한다.

본 발명에 따른 리간드 수용체 분석 장치는 하나 이상의 반응 대역, 바람직하게는 시험 대상자의 신원 확인을 가능하게 하는 하나 이상의 대조 대역을 포함하는 반응 매체를 포함한다. 본 발명의 바람직한 일 태양에서, 반응 대역은 리간드, 리간드-수용체쌍(본 명세서에서는 "리간드/수용체쌍"이라고도 함)의 구성원을 하나 이상 포함하는데, 이 구성원은 시험 시료에서 물질의 존재 유무를 확인할 수 있다. 본 발명의 또다른 바람직한 태양에서, 시험 대상자의 신원 확인은 시험 대상자 신원 확인 패턴을 제공하는 1이상의 대조 대역에 리간드를 첨가함으로써 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은, 반응 매체의 일 부위나 또는 그 내부에서 시험 시료에서 분석물의 존재 유무를 검출하기 위한 면역학적 분석을 행하고, 개별적으로 반응 매체의 일부에 시험 시료를 제공한 시험 대상자의 신원을 확인하는 것을 포함한다.

본 발명의 일 태양은 다공질 지지체 및 이 다공질 지지체의 일부를 커버하는 반응 매체를 포함하는 분석 장치, 바람직하게는 면역학적 분석 장치에 관한 것이다. 반응 매체는 하나 이상의 반응 대역, 바람직하게는 시험 대상자의 신원 확인을 위해 적합한 패턴을 제공할 수 있는 1이상의 대조 대역을 포함한다. 본 발명의 보다 바람직한 태양에서, 대조 대역은 신원 확인을 위해 사용될 수 있는 시험 대상자의 지문 또는 신체중 다른 부분의 표면 재생 등의 패턴을 제공할 수 있다. 반응 대역은 리간드/항리간드 또는 리간드/리간드-수용체 분석을 행하기 위한 수단, 바람직하게는 분석물의 존재 유무에 대한 분석을 행하기 위한 수단을 포함한다. 또다른 바람직한 태양에서, 분석을 행하기 위한 수단은 면역학적 쌍의 한 구성원을 포함한다.

본 발명의 또다른 태양은 하나 이상의 반응 대역, 바람직하게는 시험 대상자의 신원 확인을 가능하게 하는 면역학적 쌍의 한 구성원을 포함하는 1이상의 대조 대역을 갖는 반응 매체를 포함하는 분석 장치에 관한 것이다. 대조 대역은 바람직하게는 신원 확인을 위해 사용될 수 있는 시험 대상자의 지문 또는 신체중 다른 부분의 표면을 재생시키는 것으로 이루어지는 패턴을 제공할 수 있다.

또다른 측면에 따르면, 본 발명은 지지체, 바람직하게는 다공질 지지체 및 이 다공질 지지체상에 배치되어 있고 바람직하게는 다공질 매체인 반응 매체를 포함하며, 이 반응 매체는 하나 이상의 반응 대역, 바람직하게는 적어도 그 일부에 의해 시험 대상자의 신원 확인이 가능한 하나 이상의 대조 대역을 포함한다. 이의 바람직한 태양은 반응 매체위나 또는 그 내부에 위치하는 면역학적 쌍의 구성원을 포함한다. 또다른 바람직한 태양에서, 대조 대역의 적어도 일부는 면역학적 쌍의 한 구성원을 포함한다. 본 발명의 일부 태양에서는, 반응 매체가 지지되어 있지 않을 수도 있다.

본 발명은 또한, 분석 장치의 반응 대역을 시험 시료와 접촉시키는 단계, 시험 시료에서 1이상의 분석물의 존재 유무를 측정하는 단계, 및 분석 장치의 대조 대역에서 시험 대상자 신원 확인 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 시료를 처리하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 면역학적 분석 장치의 반응 대역에서 분석물에 대한 면역학적 분석을 행함으로써 시험 시료에서 분석물의 존재 유무를 측정하고, 면역학적 분석 장치상의 대조 대역에서 시험 시료를 제공하는 사람의 신원을 확인하는 것을 포함하는 시료에서 분석물의 존재 유무를 측정하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 리간드 결합을 기초로 한 분석을 사용하여 시험 시료에서 분석물의 존재 유무를 측정하고, 바람직하게는 면역학적 기초 프로토콜을 사용함으로써 시료를 제공한 사람의 신원을 확인하는 것을 포함한다. 제1도를 보면, 시료중 분석물의 존재 유무는 하나 이상의 반응 대역(20)에 생체액을 적용시키고, 소정 리간드/수용체 결합 반응이 일어나게 함으로써 측정할 수 있다. 본 발명의 바람직한 태양에서, 반응이 완결되면 시그널이 생성될 것이다. 바람직하게는, 이 시그널은 가시적인 색채의 형태로나 또는 색채없이 생성될 것이다. 예를 들어, 제2도에서, 가시적 색채 해치(hatch)가 나타난 영역(32-34)가 생성된 것은 시험 시료에 분석물이 존재하지 않음을 나타내고, 색채 영역(35-37)이 나타나지 않는 것은 시험 시료에 분석물이 존재한다는 것을 나타낸다. 본 발명이 의도하는 바는, 사용된 특이적 결합 분석법, 시그널을 생성하는 방법, 생성된 시그널의 종류 및 양성 및(또는) 음성 결과의 특정 위치에 의해 제한되어서는 안된다는 것이다.

본 발명에 따르면, 시험 시료를 제공하는 사람의 신원을 확인하는 화상 또는 패턴은 사람의 손가락 또는 발과 같은 신원을 확인할 수 있는 신체부를 대조 대역에 적용시키고, 소정 리간드/수용체 반응이 일어나게 함으로써 지문 또는 족문의 화상을 생성함으로써 생성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 태양에서는, 시그널 생성제, 바람직하게는 색채 형성제를 묻힌 사람의 손가락 글을 사람의 손가락에 묻힌 시그널 생성제에 결합될 MIP를 가지는 대조 대역의 표면에 적용시킨다. 본 발명의 바람직한 태양에서, 면역 반응이 완결되면 사람의 지문에 대웅하는 가시적인 색채 화상이 생성될 것이다. 제2도는 이러한 가시적 지문의 일례를 나타낸다.

특히 소아과용으로 사용하기 위한 본 발명의 일 태양에서, 형성될 수 있는 화상 또는 패턴은 발 또는 발의 일부로 된 것일 수 있다. 이 태양에서는, 표지화 시약을 미리 묻힌 발 또는 발의 일부를 본 발명에 따른 장치에 적용시킬 수 있다.

이제, 본 발명의 예시적 태양들을 도면을 참조하여 설명하고자 한다.

본 발명에 따른 면역학적 분석 장치(10)은 바람직하게는 지지체 또는 기재부재(12) 상에 장착되어 있는 반응 매체(14)를 포함한다. 기재 부재(12)는 바람직하게는 다공질 지지체이다. 본 발명의 바람직한 태양에서, 반응 매체(14)는 하나 이상의 반응 대역(20) 및 1이상의 대조 대역(16)을 포함한다. 제1도 및 2도에 나타나 있는 예시적 태양에서, 면역학적 분석 장치(10)은 6개의 반응 대역(20)(32 내지 37로 표시되어 있음) 띤 2개의 대조 대역(16 및 18)을 포함한다.

본 발명에 따른 검출 장치(10)에서, 하나 이상의 반응 대역(20)은 바람직하게는 시험 시료에서 분석물의 존재 유무를 검출하기 위한 면역학적 분석을 행하기 위한 수단을 포함한다. 제3도에 나타나 있는 예시적 태양에서, 반응 대역(20)은 반응 매체(14)에 끼워져 있는 입자(22)와 같은 담체를 하나 이상 포함한다. 도면에 나타낸 바와 같이, 입자(22)는 면역학적 쌍(21)의 구성원으로 코팅되어 있다.

본 발명에 따른 검출 장치(10)에 있어서, 1이상의 대조 대역(16)은 바람직하게는 면역학적 쌍의 구성원을 포함하는 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 수단을 포함한다. 제4도에 나타나 있는 예시적 태양에서, 대조 대역(16)은 반응 매체(14)에 끼워져 있는 입자(24)와 같은 담체를 포함한다. 도면에 나타낸 바와 같이, 입자(24)는 면역학적 쌍(25)의 구성원으로 코팅되어 있다. 본 발명의 바람직한 태양에서, MIP(25)는 시그널 생성제 또는 MIP-시그널 생성제 콘쥬게이트에 결합할 수 있다.

본 발명에 따른 예시적 방법은 제5도 내지 8도에 개시되어 있다. 제5도에서, MIP(30)이 첨가된 시험 시료에서 분석물(31)의 존재가 검출될 수 있다. 생체액은 면역학적 쌍(21)의 구성원으로 코팅된 입자(22)를 가지는 반응 대역(20)의 표면에 적용된다. 분석물(31)은 생체액층에 존재할 경우, 이 분석물(31)에 대해 특이적인 MIP와 혼합되어 함께 인큐베이션되어 MIP(30)에 의해 포획되거나 또는 MIP(30)에 결합될 것이다. 생성된 면역학적 쌍(50)은 MIP(21)에 의해 포획되지 않거나 MIP(21)에 결합하지 않을 것이며, 반응 매체(14)를 통과할 것이다. 본 발명의 이 태양에 따르면, 이 상황하에서 색채 형성제는 코팅된 입자(22)에는 결합하지 않을 것이다.

제6도에서, MIP(30)이 첨가된 시험 시료에서 분석을(31)의 존재가 검출될 수 있다. 생체액은 면역학적 쌍(21)의 구성원으로 코팅된 입자(22)를 가지는 반응 대역(20)의 표면에 적용된다. 생체액중에 분석물이 존재하지 않는 경우, MIP(30)은 MIP(21)에 의해 포획되거나 또는 그것에 결합할 것이다. 본 발명의 이 태양에 따르면, 이 상황하에서 반응 매체의 표면에 적용된 색채 형성제는 코팅된 입자의 MIP(30)에 결합할 것이다. 본 발명의 다른 태양에서, MIP(30)은 색채 형성제를 포함할 수 있다.

제7도 및 8도는 대조 대역의 표면상에 지문의 화상을 생성하는 예시적 방법을 예시한다. 사람의 손가락의 표면(60)은 융기부(61) 및 골부(62)를 포함한다. 사람의 손가락이 색채 형성 시약(102)로 코팅될 경우, 이 색채 형성 시약은 상당히 많은 부분이 골부(62)에 집중되는 경향이 있다. 손가락이 반응 매체(14)의 표면에 적용되면, 골부 영역에는 고농도의 색채 형성 시약 대역이 편재하는 것으로 생각된다. 대조 대역의 표면에 있는 코팅된 입자들은 통상 더 큰 비율의 색채 형성 시약에 결합할 것이며, 다시 이것은 사람의 지문의 골부에 해당하는 보다 강한 가시적 색채를 생성할 것이다.

본 발명의 바람직한 태양에서, 생체 액에서 물질의 존재 유무를 측정하고 지문의 화상을 생성하는 것은 통상적으로 단지 수분이내에 수행될 수 있다.

본 발명의 시험 장치 및 방법의 신속성 및 큰 감도는 시약 및(또는) 시험 시료를 막 표면에 적용시키는 장치 및 방법 모두와, 어느 정도가지는 막을 형성하는 재료의 특징 때문일 수 있다. 따라서, 하기에 기술하는 바와 같이, 적용 방법 및 재료는 용액 중의 시약이 보다 장기간동안 막 표면과 접촉하여 유지되도록 하여 막 표면에 있는 시약과 용액 중 시약간의 반응도를 더 크게 촉진시킨다. 이에 따라 더 큰 감도가 제공되며 더 적은 농도의 시약이 요구된다.

이제, 본 발명의 개별적 측면들을 보다 상세히 설명하고자 한다.

리간드-수용체 분석법

본 발명에 따르면, 검출 장치는 관심이 있는 분석물을 검출하기 위한 임의의 분석 기술과 함게 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 사용되는 모든 분석 장치에서, 분석물은 1종 이상의 리간드 또는 리간드-수용체에 결합한다. 이러한 결합 분석법의 일례를 들면, 1이상의 분리 단계를 갖는 동시적이 거나 또는 순차적인 인큐베이션 방법과 같은, 고체상이 결합제에 커플링되는 경쟁적 결합 분석법 및 치환(displacement) 분석법을 포함한 표지된 리간드를 사용한 분석법, 고체상이 결합제 또는 리간드인 분석법을 포함한 비경쟁적 및 경쟁적 결합 분석법을 포함한 표지된 결합 시약 분석법, 침전법을 포함한 샌드위치 분석법, 방사면역 분석법 또는 효소 결합 면역흡수제 분석법이 있으나, 이들로만 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 사용된 면역학적 분석법의 종류 또는 이 분석을 행하는데 사용된 특정 프로토콜로 제한하려는 것은 아니며 이러한 면역학적 분석 기술의 일례는 하기 실시예에 주어져 있다.

반응 매체

본 발명에 따르면, 반응 매체는 리간드-수용체 분석을 행하기 위해 적합한 매체는 어느 것이나 사용될 수 있다. 상기한 바와 같이, 반응 매체는 분석물의 존재 유무를 나타내기 위한 하나 이상의 반응 대역과 바람직하게는 시험 대상자의 신원을 나타내기 위한 1이상의 대조 대역을 포함한다. 통상적으로, 리간드-수용체 분석은 비이드, 튜브, 플레이트, 패들, 다공질 또는 비다공질 매트릭스 또는 다공질 또는 비다공질 막 또는 필터 형태의 반응 매체를 사용하여 행해질 수 있다.

반응 매체는 표면 또는 표면 근처의 영역이 하나 이상의 반응 대역을 포함하는 "깊은(depth)" 매체를 포함할 수 있다. 반응 매체는 또한 표면층으로서 반응 대역을 갖는 층화된 구조를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 반응 및 대조 대역은 만약 존재할 경우 시그널 생성제가 쉽게 보일 수 있도록 반응 매체에 배치된다.

본 발명에 따르면, 바람직한 반응 매체는 다공질이며, 훨씬 더 바람직하게는 다공질 막이다. 본 발명을 반응 매체의 종류 또는 구성으로 제한하려는 것은 아니다. 당업자는 반응 매체의 선택이 감도, 결합능, 안정성, 결합될 수 있는 분자 또는 MIP의 종류, 및 특정 분석 프로토콜과의 양립가능성 등을 포함하되 이들로만 제한되는 것은 아닌 목적하는 물리적 특성에 의해 좌우됨을 쉽게 이해할 것이다.

반응 매체를 형성하는 재료의 일례를 들면, 라텍스, 니트로셀룰로오스, 나일론 및 셀룰로오스가 있으나, 이들로만 제한되는 것은 아니다.

바람직한 반응 매체는 시판되는 젤만 수포르(German Supor) 막이다. 수포르 막은 친수성 표면을 갖는 단백질 결합성이 낮은 라텍스 폴리술폰 막이다. 당업자는 이 막이 우수한 유동률과 입자 체류 시간: 평활한 표면: 진단 시험에서 시그널 대조를 증강시키기 위한 뛰어난 백색도 및 불투명도: 시료 오염 및 배경 간섭을 줄이기 위한 낮은 추출성; 및 최종 생성물의 일관도를 보장하기 위한 균일한 다공도를 제공하기 때문에 바람직할 것이라는 것을 이해할 것이다. 또한, 이 막을 사용하면 불필요한 추출물의 도입을 억제하기 위해 필요할 수 있는 외부 습윤제가 필요없게 된다.

또다른 바람직한 막인 IAM, 임모빌론(Immobilon) 친화성 막(밀리포어 코포레이션사 제품; 예컨대 미합중국 특허 제4,407,943호 참조), 소수성 기재 중합체, 폴리비닐리덴디플루오라이드(PVDF)는 단백질과 결합한다. IAM은 또한 단백질 결합 정도에 대하여 고도의 대조를 가능하게 하며, 표면 상에 나노그램 내지 마이크로그램 정도의 단백질을 재생가능하게 고정화하여 각종의 분석 요건에 맞출 수 있다.

본 발명의 반응 매체에서 고상 지지체로서 막을 사용하는 것은 고체상이 편리할 뿐만 아니라, 통상적으로 높은 단백질 결합능 및 막의 플로우-쓰로우(flow-through) 특성 때문에 바람직할 수 있다. 니트로셀룰로오스는 단백질, 핵산, 다른 세포 항원 및 세포 거대분자에 대한 그의 높은 친화도로 인하여 가장 흔히 사용되는 막 중의 하나이며, 목적하는 MIP 결합이 이온성 또는 소수성인 경우 바람직할 수 있다. 니트로셀룰로오스는 또한 단백질 및 핵산을 블로팅하기 위한 우수한 매트릭스를 제공한다. 니트로셀룰로오스는 요구되는 형상에 따라 절단될 수 있으며, 지문중의 단백질의 양이 뚜렷하게 보이는 유용한 특성을 갖는다.

목적하는 결과를 얻기 위하여 막의 표면 특성을 변화시키거나 또는 막에 상이한 표면 특성을 부가하는 것은 본 발명의 범위에 포함되는데, 예컨대 호르몬에 대한 경쟁적 결합 분석을 위해 고안된 막의 표면 특성은 치료 약물에 대한 면역측정 분석법의 것과 다를 수 있다. 예를 들어, 친수성 화된 PVDF 막의 표면을 에탄올 아민으로 처리하면 막 표면의 비특이적 결합을 감소시키는 것으로 나타났다. 특정 표면 처리제 또는 표면 특성의 선택은 표면에 부여하고자 하는 목적하는 화학적 특성; 반응 대역 위나 또는 그 내부의 생활성제의 기능성을 변성 또는 손상시키지 않거나 변성 또는 손상을 덜 시키는 능력 고정화된 생활성 분자의 특정 배향에 영향을 추기 위한 목적; 고정화된 생활성 분자의 장기간 동안의 안정성을 촉진하기 위한 목적; 목적하는 친핵성 치환제의 첨가; 및 처리제의 이용가능성 및 단가를 기준으로 선택될 것이다. 막의 표면 특성에 영향을 주기 위하여 이기농성 또는 다기능성 시약을 포함한 다른 표면 처리제를 사용하는 것은 본 발명의 범위내에 포함된다.

당업자는 다공질인 반응 매체를 포함시킴으로써 얻어지는 잇점을 쉽게 이해할 것이다. 양성 시험 시료는 반응 매체를 쉽게 통과하기 때문에 색채 형성제를 첨가하기 전에 반응 매체의 표면을 세척할 필요가 없게 된다. 보다 덜 바람직하기는 하지만, 본 발명은 비다공질 매체의 사용을 포함한다. 바람직한 지지체 재료는 Porex로 알려져 있는 다소 단단한 다공질 플라스틱 재료이다.

상기한 바와 같이, 반응 매체는 지지되거나 또는 지지되지 않을 수 있다. 바람직한 태양에서, 반응 매체는 지지되며, 훨씬 더 바람직하게는 이 지지체는 다공질이다. 이러한 지지체의 일례를 들면 폴리스티렌이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 다른 태양에서, 지지체는 시험을 행할 때 사용되는 유체 및 시약에 대해 불투과성일 수 있으며, 이 태양에서 반응 매체는 바람직하게는 매체의 표면에서나 또는 그 부근에 반응 대역을 갖기에 충분히 "깊다".

장치가 전체적으로 또는 실질적으로 일체 완비된, 즉 반응 매체를 세정하기 위하여 추가의 시약이 필요없거나 또는 기껏해야 몇 방울의 완충액 또는 물을 포함하고, 정밀한 측정을 행하기 위해 최소 수준의 기술만이 요구되는 본 발명의 바람직한 태양에서, 반응 매체를 지지하는데에는 다른 종류의 재료가 바람직하다. 이러한 용도를 위해서는, 압축성 위킹재 또는 스폰지 유사 재료가 바람직하다. 따라서, 압축성 지지체 재료의 실질적으로 평평한 표면과 결합되어 있거나 또는 이와 접촉하는 인접하는 반응 매체의 실질적으로 평평한 외표면에 압력을 가함으로써 반응 매체에 인접한 지지체 재료의 표면을 압축하거나 또는 만입되게 하여, 지지체 표면이 그 압축되지 않은 평표면보다 낮아지도록 한다. 액체가 존재하는 경우, 압축성 지지체 재료로부터 압력이 제거된 후 압축성 재료가 그의 원래 비압축된 상태로 팽창하기 때문에, 액체는 지지체 재료내로 들어가게 된다. 따라서, 액체 시료, 시약 용액, 완충액 또는 물이 반응 매체에 적총되어 충분한 압력이 가해져서 지지체 재료 표면의 변형이 생기는 경우, 액체는 재료가 그의 원상태로 팽창함에 따라 지지체 재료내로 밀릴 것이다. 압력은 재료의 압축성에 따라 인가된다. 바람직한 압축성 지지체 재료는 약 75 내지 100ppi, 바람직하게는 약 80 내지 90ppi의 다공율을 갖는 압축가능한 탄력성 망상 우레탄 발포체, 바람직하게는 폴리에스테르 또는 폴리에테르 우레탄 발포체이다. 이러한 재료는 (이.엠. 무레이 코. 인크(E.M. Murray Co. Inc.)로부터 시판된다.

대조 대역

본 발명의 바람직한 태양에서, 반응 매체는 시험 시료에서 분석물의 존재 유무를 검출함에 있어 기준점을 설정하기 위한 대조 대역(기춘 대조 대역)과, 가장 중요하게는 시험 시료를 제공한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역(신원 대조 대역)을 포함한다.

본 발명에 따르면, 시험 시료를 제공한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역(신원 대조 대역)은 MIP를 첨가하는 시그널화 메카니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 대조 대역은 시험 대상자의 손가락을 신원 대조 대역의 표면에 접촉시킴으로써 적용될 경우 지문 화상이 시험 장치 위에 생성되는, 시그널 생성제에 결합할 수 있는 면역학적 쌍의 구성원을 포함할 수 있다.

본 명세서에서, "시험 대상자의 신원을 확인할 수 있는"이란 시험되는 시료를 제공한 대상자를 특이적으로 확인할 수 있는 능력을 의미한다. 본 발명의 바람직한 태양에서, 대조 대역은 시그널 생정제를 미리 묻힌 시험 대상자의 손가락과 접촉하도록 배치하였을 때 지문, 바람직하게는 쉽게 보이는 지문 화상을 생성할 수 있는 면역학적 쌍의 구성원을 포함한다. 또다른 태양에서, 본 발명은 시험 대상자의 신원을 확인하기 위해 사용될 수 있는 뉴클레오티드 서열에 결합할 수 있는 면역학적 쌍 또는 뉴클레오티드 서열의 구성원을 갖는 대조 대역을 포함한다.

본 발명에 따르면, 시험 시료에서 분석물의 존재 유무를 검출함에 있어 기준점을 설정하기 위한 대조 대역은 대조물을 제공하기 위한 특정 수단을 포함한다.대조물을 제공하기 위한 여러 예들은 하기 실시예에 주어져 있다. 본 발명은 시험 결과를 판단함에 있어 비교 기준을 설정하기 위한 수단 또는 메카니즘에 의해 제한되는 것은 아니다.

반응 대역

반응 대역은 분석물의 존재 유무가 검출될 수 있는 위치를 의미한다. 예를 들어, 반응 대역은 반응 매체의 표면위나 또는 그 부근인 것이 바람직하며, 표면보다 낮을 수도 있다. 본 발명의 바람직한 태양에서, 반응 대역은 관심있는 분석물을 포획하기에 적합한 매트릭스 또는 필터 중 입자 또는 비이드에 결합된 1이상의 리간드 또는 리간드-수용체를 포함한다. 본 발명의 다른 태양에서, 하나 이상의 반응 대역은 기준점을 설정하기 위한 대조물, 예컨대 색채가 존재하지 않음을 나타내는 비교 대조물일 수도 있다.

시그널 생성제

시그널 생성제는 검출가능한 시그널을 생성하거나 또는 리간드 또는 리간드-수용체의 검출을 가능하게 하는 특정 시약 또는 마커를 의미한다. 바람직한 시그널 생성제는 기구없이, 바람직하게는 육안에 의한 분석물의 검출을 가능하게 하는 것들이다. 이러한 시그널 생성제의 예에는 효소, 중합체 함유 염료, 화학발광제, 형광제, 방사성동위원소 또는 강자성 입자와 같은 색채 형성제가 포함되나, 이들로만 제한되는 것은 아니다. 색채 형성제는 착색된 입자, 착색된 분자 또는 일부 종, 예컨대 착색된 마커를 형성시키는 일련의 반응을 일으키는 효소일 수 있다. 착색된 분자는 플루오레세인 또는 로다민과 같은 형광성 혐료; 화학발광성 화합물, 생체발광성 화합물; 또는 자외선, 가시광선 및 적외선을 포함한 전자기 방사선의 흡수(및 다른 파장에서 방사선의 가능한 재방출)에 의해 검출될 수 있는 화합물일 수 있다. 착색된 분자는 리간드 또는 리간드-수용체에 직접 또는 간접적으로 콘쥬게이트될 수 있다. 이와 달리, 착색된 분자는 입자, 특히 마이크로좀에 혼입될 수 있다.

색채 형성제로서 유용한 효소는 알칼리성 포스파타제, 양고추냉이 퍼옥시다제 또는 B-갈락토신다제를 포함한다. 이러한 효소는 종종 발색단 기질과 함께 사용된다. 효소 색채 형성제와 함께 사용될 수 있는 이러한 발색단 기질의 일부 일례의 리스트는 하기 실시예 11에 주어져 있다.

본 발명의 바람직한 태양에서, 색채 형성제는 콜로이드성 금, 은으로 코팅된 콜로이드성 금 또는 페리틴(ferritin)과 같은 전자 조밀 입자일 수 있다.

본 발명의 또다른 바람직한 태양에서, 색채 형성제는 MIP에 결합할 수 있다.

본 발명은 색채 형성제일 수 있는 시그널 생성제를 포함한다 바람직하게는, 시그널 생성제는 반응 매체 내부나 또는 그 위의 분석물 또는 분석물 콘쥬게이트의 흡착을 검출하기 위한 표지된 MIP를 포함한다. 표지된 MIP는 효소, 형광성 화합물, 생체발광성 화합물, 강자성 원자 또는 착색된 입자 또는 마이크로좀과 같은 다수의 적절한 표지물 중 하나를 포함할 수 있다. 바람직한 태양에서, 본 발명에 사용된 표지는 콜로이드성 금이다. 금은 생물학적으로 불찰성이며, 매우 우수한 전하 분포성을 갖고, 여러 유용한 형태로 폭넓게 입수가능하다. 그것의 검출은 그 전개 과정이 육안에 의해 모니터될 수 있는 각종의 은 석출법을 사용하여 증강될 수 있다. 광범위한 항면역글로불린 항체, 단백질 A 또는 스트렙타비딘과 콘쥬게이트된 콜로이드성 금은 시판되고 있다.

콜로이드성 금 기질이 염료가 첨가된 기타 입자 또는 마이크로좀보다 선호되지만, 발색단 기질은 효소 콘쥬게이트에 대해 민감한 다른 검출법을 제공한다.

본 발명의 여러 태양은 1이상의 분석물에 대한 정성적 및(또는) 정량적 측정에 필요한 모든 또는 대부분의 시약 및 물질을 포함하는 밀집형 분석 장치 및 키트와 관련이 있다. 이러한 장치의 바람직한 태양은 일체 완비된 분석 장치(110)을 나타내는 제11도에 예시되어 있다. 이 장치는 바람직한 태양으로 제1부분(111a) 및 제2부분(111b)를 포함하는 하우징(111)을 포함한다. 기재 부재(112)의 상승된 플라토 또는 플랫폼(platform) 부분의 상부 표면위에 장착되어 있는 하우징의 제1부분(111a)내에는 상기한 유형의 반응 매체(114)가 위치하고 있다 기재 부재(112)는 바람직하게는 반응 매체(114)와 접촉하거나 또는 이에 결합되어 있는 인접하는 다공질 지지체를 포함한다. 본 발명의 바람직한 태양에서, 반응 매체(114)는 하나 이상의 반응 대역(120)을 포함하며, 이 반응 대역은 각각 리간드/수용체 쌍의 구성원(이것은 면역학적 쌍, 예컨대 항원 또는 항체의 구성원일 수 있음)와 같은 특정 시약을 포함한다. 이 바람직한 태양에서 반응 매체는 또한 1이상의 대조 대역(116)을 포함한다 상기한 태양에서와 같이, 각 반응 대역은 분석물의 정성적 존재 또는 정량적 범위를 측정하기 위한 적합한 시약을 포함한다. 본 발명의 바람직한 태양에서, 대조 대역은 시험 시료의 제공자를 확인하기에 적합하다. 마찬가지로, 대조 대역(116)은 또한 바람직하게는 면역학적 쌍의 한 원소와 같은 리간드/수용체 쌍의 구성원인 시험 대상자의 신원을 확인하기 위해 적합한 시험 시약을 포함한다.

반응 대역 각각에 존재하는 시약들은 수동적으로 첨가될 수 있으나, 바람직하게는 격리된 개별 반응 대역중에 시약을 첨가시키기 위해 잉크 젯 프린팅 시스템에서 사용되는 유형의 잉크 젯 분사기를 사용하는 것과 같은 자동화 공정을 사용할 수 있다.

제2하우징부(lIIb)에는 1총 이상의 시그널 생성제 또는 바람직하게는 발색제인 분석 물질 지시제가 분무된 매체(126)가 위치한다. 시그널 생성제를 담은 매체(126)은 하기에서 기술하는 바와 같이 반응 매체 또는 시험 시료를 담는 매체보다 다공도가 적은 물질로 형성된다. 시그널 생성제가 분무되는 매체로서 사용하기에 바람직한 것으로는 폐쇄 셀 폴리올레핀 물질(예를 들면, 폐쇄 셀 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌)을 들 수 있다. 이 바람직한 물질은 볼텍 코포레이숀(Voltes Corporation)에서 미니셀(Minicell)이라는 상품명으로 시판하고 있다. 본 발명의 다른 실시 태양과 관련하여 시그널 생성제는 바람직하게는 표지된 리간드/수용체 쌍의 구성원(예: 콜로이드성 금으로 표지된 물질 등의 면역학적 쌍의 구성원)이다. 시그널 생성제를 담은 매체(126)은 제2하우징부(111b)에 위치하고 있는데, 이 매체는 제1하우징부 및 제2하우징부가 특정의 닫힌 위치에서 함께 만날 때, 매체(126) 중에 함유되어 있는 시그널 생성제가 반응 매체쪽으로 이동하도록 매체(126) 및 반응 매체(116) 간의 접촉이 일어나도록 위치하고 있다. 이것은 바람직하게는 제11도에 도시한 바람직한 실시 태양에서 기저부(112)와 유사한 형상을 갖는 돌출 플라토 또는 플랫폼 유형의 기저부(128) 상에 매체(126)을 위치시킴으로써 이루어진다. 시그널 생성제를 담은 매체가 제1위치 또는 개방 위치에서 반응 매체(114)로부터 이격되어 있으며 시그널 생성제를 제2위치 또는 특정의 닫힌 위치에서 반응 매체(126)로 이동시키는 이러한 배열에 의해 시그널 생성제를 담은 매체(126)이 반응 매체(114)와 접촉될 경우 인가 압력으로 인하여 확실히 감도가 향상되고 속도가 증가한다. 특정 관련 물질에 따라서, 대기압 이상의 압력을 사용할 수 있으며, 매체(114) 및 매체(126)을 서로 접촉 상태로 위치시킨 후 반응 매체의 표면 또는 그 부근에서 시그널 생성제를 적절히 보유하도록 하기 위해서는 바람직하게는 약 5 내지 약 20초 동안 약 0.14바(2psi)보다 약간 작은 압력 내지 약 0.35바(5psi)의 압력을 사용하는 것으로 충분하다. 하기에서 기술한 바와 같이 시그널 생성제, 분석 물질 또는 분석 물질과 분석 물질의 리간드 수용체로 형성된 콘쥬게이트를 이동시키기 위해 일반적으로 보다 고압을 사용할 수 있긴 하지만, 압력 및 시간은 역함수 관계에 있기 때문에, 압력을 가하기 위한 기간은 감소한다.

제11도에 도시된 일체 완비된 장치 또는 집적 장치의 다른 성분은 시험 시료 일부를 담고 이를 반응 매체(114)로 이동시키는 매체(185)이다. 시험 시료, 및 분석물과 반응할 수 있는 시약을 모두 보유하기 위해 사용되는 매체(185)는 친수성 물질, 바람직하게는 친수성 스폰지의 형태이며, 바람직하게는 세공성 폴리에스테르 우레탄 스폰지 재료로 형성된다. 이러한 바람직한 재료로는 이. 엔. 뮤레이 캄파니 인크(E.N.Murray Company Inc.)에서 시판하고 있는 다공도가 100ppi인 폴리에스테르 우레탄 발포 스폰지 재료이다. 매체(185)는 여러가지 목적으로 사용된다.

첫째로, 공여자 또는 시험 대상자로부터 취한 시험 시료를 흡수할 수 있다. 또한, 시료, 또는 시험 시료 중에 존재하는 분석물 및 분석물에 대한 수용체로부터 형성된 콘쥬게이트를 반응 매체(114)로 이동시킬 수 있다. 매체(185)는 또한 시험 시료 중에 존재하는 물질 및 매체 중에 존재하는 시약 모두에 대하여 확산 또는 반응 위치를 제공할 수 있다 이러한 시약은 바람직하게는 리간드/수용체 쌍의 구성원(예: 상술한 바와 같은 유형의 면역학적 쌍의 구성원)이며 제7도 및 제6도에 MIP 30으로서 나타내여져 있다. 매체(185) 중의 시약은 통상 항체이다. 이 시약은 바람직하게는 동결건조 항체로서 매체(185)중에 함유된다. 본 실시 태양에서는, 스폰지 매체(185)를 시약 용액으로 처리하고 처리한 스폰지를 스피드-백(Speed-Vac)등의 동결건조 챔버에서 동결건조시킨다.

시험 시료를 담는 매체, 시험 시료 핀 시약(바람직하게는 동결건조형)은 실린더형 본체(140)의 한 단부에 위치시킬 수 있다. 제11도에 예시된 실시 태양에서,매체(185)가 위치해 있는 실린더의 닫힌 말단(140b)에 대향하고 있는 개방 단부(140a)는 시그널 생성제를 담은 매체(126)이 위치하고 있는 하우징부(111b)의 기저부(128) 보다 그 형상 또는 직경이 크다. 바람직하게는 실린더(140)의 개방 단부(140a)는 실린더가 기저부(128) 상에서 하우징부(lIIb)에 용이하게 들어 맞도록 기저부(128)과 그 형상 면에서 적당하다. 실린더(140)는 매체(114) 및 매체(126)이 서로 이격되게 존재하는 하우징부의 "개방" 위치에서, 매체(185)가 또한 하우징 부 재(111a, 111b)의 개방 위치 또는 제1위치에서 매체(114) 및 매체(126) 모두와 이격된 상태로 존재하도록 하는 형상 및 배열을 갖는다. 하우징 부재(111a, 111b)의 제2 또는 특정 "닫힌" 위치 내에서 시료를 담기 위한 매체 (185)는 하우징(111)내에 기저부(128) 및 시그널 생성제를 담은 매체(126)내에 이격 관계로 남아 있으면서 시료중에 존재하는 물질 및(또는) 시료중에 발견되는 분석물과 그의 콘쥬게이트 간에 형성된 리간드/수용체 쌍과 접촉하여 이들을 반응 매체 (114)로 이동시킨다. 그러므로, 제2 또는 닫힌 위치에서, 압력은 반응 매체(114)상에서 제2닫힌 위치 중의 시그널 생성제를 담은 매체(126)과 반응 매체사이에서 일어나는 접촉과 같은 방식으로 실린더(140b)의 단부 및 매체(185)에 의해 가해진다. 이러한 장치를 사용한 방법은 하기에 기술되어 있다.

제11도가 제1하우징부(111a) 및 제2하우징부(111b)를 구비한 2부 하우징으로 구성된 하우징(111) 및 시험 시료를 담기 위한 스폰지가 부착되어 있는 탈착가능한 부재(140)을 사용하는 본 발명의 실시 태양을 설명하긴 하였지만, 다른 일면들 및 다른 실시 태양도 본 발명에 의해 고려될 수 있다. 예를 들면, 제11도에 예시되어 있는 하우징부(111a, 111b)가 신축성 힌지 장치에 의해 서로 연결되어 있다. 하우징이, 바람직하게는 장치의 다른 성분들 중에 사용된 시약 또는 물질에 대해 또는 장치의 매체에 첨가된 총액중에서 사실상 불활성인 적합한 플라스틱으로 형성되는 경우, 핀지는 보다 얇은 동일한 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 그러므로, 하우징은 일회의 프레싱 조작으로 단일 단위로서 형성될 수 있다. 별법으로, 힌지 재료로서 다른 물질을 사용할 수도 있으며, 힌지는 적합한 수단에 의해 하우징부에 부착된다.

다른 실시 태양에서, 하우징부(111a, 111b)는 서로 전혀 연결되어 있을 필요가 없다. 그러므로, 장치를 닫혀지게 하기 위해, 별개의 하우징부들을 멈춤쇄 또는 다른 유사 장치를 사용하여 적소에서 물리게 하거나 또는 뀀 장치 또는 총검 맞물림 장치를 사용하여 서로 맞물리게할 수 있다.

또다른 실시 태양에서, 시료 및 시험 시약을 함유하기 위한 매체(185)는 제11도에 명시되어 있는 유형의 탈착가능한 실린더형 부재(140) 상에 위치하기 보다는 제3의 하우징부에 위치할 수 있다. 바로 상기에서 기술한 것과 같은, 서로 영구적으로 연결되어 있는 하우징부와 함께 사용할 경우, 시험 시료를 함유하기 위한 스폰지를 함유하는 하우징부를 반응 매체 및 시그널 생성제를 담은 매체(하우징 부재 (111a, 111b)에 해당함)를 함유하는 별도의 하우징부 중간에 위치시킬 수 있다. 그러나 이 경우 스폰지(185)를 함유하는 중간 하우징부는 다른 하우징부들 중 하나 또는 둘 모두와 맞물릴 수 있으며 하우징부에 위치하고 하우징부를 형성하는 제1하우징부의 반응 매체와 접촉될 수 있다. 또한, 반응 매체(114)를 시그널 생성제를 담은 매체(126)와 접촉시키는 것이 바람직한 경우 이 중간 하우징부를 제거할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 실시 태양에서, 시험 시료를 함유하기 위한 친수성 스폰지를 함유하는 하우징부는 제2하우징부가 연결되어 있는 제1 하우징부의 엣지에 대향하여 위치해 있는 제1하우징부의 엣지부상에서 힌지 수단에 의해 제1하우징부(제11도에 예시된 바와 같이 하우징부(111a, 111b)에 해당)에 연결될 수 있다. 그러므로, 시험 시료를 함유하는 스폰지를 반응 매체와 접촉된 상태로 위치시키는 것이 바람직한 경우, 스폰지를 함유하는 제3하우징부는 반응 매체와 접촉되는 물질 이동 위치로 회전할 수 있으며, 그 다음 반응 매체에 대해 이격된 위치로 회전시킬 수 있으며 시그널 생성제를 담은 매체(126)을 함유하는 제2하우징부는 반응 매체와 이동가능하게 접촉한 상태로 회전시킬 수 있다.

3종의 때체(반응 매체, 시험 시료를 담는 매체, 및 시그널 생성제를 담은 매체)를 포함하는 본 발명의 상기 실시 태양은 사실상 일체 완비 형이다. 그러므로, 분석을 행하기 위해 추가의 시약을 첨가시킬 필요가 없다. 시약 매체의 표면으로 부터 잔류 시약을 제거하기 위해 반응 매체를 세정하는 최종 단계에서 완충액(예: 인산염 완충액) 또는 물 정도만 사용하여도 좋다. 별법으로, 압축성 다공성 매체가 반응 매체에 대한 지지체로서 사용되는 경우, 다른 보충을 사용하지 않아도 된다.

본 발명은 또한 상술한 3종의 매체를 사용한 장치보다는 2종 매체만을 사용한 컴팩트한 분석 장치도 포함한다. 그러므로, 제12도에 예시한 실시 태양에서, 하우징의 제1부 중 기저부(112)상에 위치하고 있는 반응 매체(114)가 여전히 존재한다 하더라도, 시료를 함유하고 이동시키는 스폰지(185)는 시그널 생성제를 담은 매체(126)이 그에 위치하는 대신, 기저부(128) 상에 직접 위치할 있다. 그러한 실시 태양에서는 제11도에 예시하고 있는 "3종 매체"를 사용한 실시 태양에서 매체(187)가 위치하고 있는 실린더(140)을 사용하지 않아도 된다 그러한 실시 태양에서, 완충액, 세제 또는 물을 함유하는 세척용 병을 상술한 바와 동일한 방식으로 사용할 수 있다. 그러나 상기 실시 태양에서는 시그널 생성제를 시 약병없이 손가락 또는 다른 신체 부위상에 직접 적응할 수 있으며 시험 시료를 기저부(128) 중에 위치하고 있는 스폰지(185)상에 위치시키고 인큐베이션을 행하고 스폰지(185)의 표면 및 반응 매체(114) 사이에 적당한 압력을 사용하여 물질을 이동가능하게 접촉시킨 후, 손가락 또는 다른 신체 부위를 반응 매체에 접촉하도록 위치시킬 수 있다.

다른 2종 매체 사용 장치를 제13도에 설명하였다. 상기에서 기술되어 있으며 제11도에 도시되어 있는 실시 태양과 마찬가지로, 이 장치는 제1하우징부 중 기저부(112)에 위치하고 있는 반응 매체(114) 및 제2하우징부 중 시그널 생성제를 담은 매체(126)을 함유하고 있다. 이 장치는 실질적으로 시험 시료를 담기 위한 실린더(140) 및 매체(185)가 없으면 제11도에 도시한 실시 태양과 동일하다. 본 실시 태양은, 제11도에 예시한 3종 매체 사용 장치와 마찬가지로, 시험 대상자가 존재할 필요가 없으며, 따라서 시험 대상자가 없을 경우, 시험 대상자의 지문 또는 다른 확인 마크를 형성하지 않을 것이다. 그런데, 별법으로 시험을 행함과 동시에 시험 대상자를 활용할 경우 지문를 형성할 수 있다. 본 실시 태양에서는, 시료를 키트의 일부로서의 장치에(적합하게는 시약병중에) 공급된 시험 시약과 혼합한다. 시약은 1종 이상의 분석물의 존재를 지시할 수 있는 1종 이상의 물질을 함유하며 바람직하게는 리간드/수용체 쌍 구성원, 가장 바람직하게는 특정의 분석물과 콘쥬게이트를 형성할 수 있는 면역학적 쌍 구성원이다. 시험 시료 및 시약의 혼합물을 인큐베이션시키기에 충분한 시간 동안 반응 매체의 표면에 적가하고 하우징을 단시간 동안 닫아 시그널 생성제를 반응 매체의 표면으로 이동시키기에 충분하게 시그널 생성제를 담은 매체(126)과 반응 매체를 접촉시키도록 한다. 시험과 동시에 시험 대상자가 존재하는 경우, 매체(114, 126) 사이에서 접촉시키기 위해 장치를 닫기보다는 시그널 생성제를 담은 매체(126)의 표면상에서 시험 대상자의 손가락을 굴린 다음 손가락을 반응 매체상에 누를 수 있다.

본 발명의 다른 실시 태양은 급성 또는 만성 약물 남용자를 식별하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 그러므로, 약물 사용자의 신체내에서, 약물 또는 대사 물질을 발견할 뿐만 아니라, 약물 또는 그러한 대산 산물을 담체 분자에 결합시킨다. 지속적인 약물 사용은 담체 결합 약물에 대한 항체의 형성을 유발시킨다 그러므로, 만성 약물 사용자의 신체내에서 잔류 약물 또는 그의 대사 산물뿐만 아니라 약물에 대한 사람 항체의 존재를 발견할 수 있다. 본 발명에 따른 실시 태양에서, 반응 매체 중 반응 대역에 시험 대상자가 사용할 것으로 기대되고 있는 특정 약물을 스폿(spot)시킬 수 있다. 이어서 이것은 약물이 시험 시료중 분석물로서 존재하는 경우, 약물에 대한 사람 항체와 콘쥬게이트를 형성할 것이다. 약물 항체의 존재를 지시하기 위한 시그널 생성제로서 상웅하는 표지된 염소 또는 생쥐 항사람 항체를 사용할 수 있다.

사용 방법

본 발명에 따른 분석법은 분석 장치의 반응 대역중에서 분석물에 대한 리간드- 수용체 분석을 행하여 시험 시료 중 분석물의 존재 또는 부재를 동정하는 단계, 및 분석 장치 상 대조 대역 중 시험 시료를 제공하는 사람의 신원을 확인하는 단계를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시 태양에서, 시험 시료 제공자의 신원을 확인하는 것은 이를 테면 MIP를 시그널 생성제와 결합시키는 것과 같은 리간드-수용체 분석법을 사용하여 달성될 수 있다.

상기에서 주지한 바와 같이, 1종 이상의 분석물의 존재 또는 부재를 동정하기 위해 시험될 생물학적 유체 시료를 본 발명에 따른 면역분석 장치의 표면에 적용시킨다. 유체 시료를 검출 장치에 적용하는 수단을 사용할 수 있다. 예를들면, 본 발명의 일 실시 태양에서, 생물학적 유체, 이를 테면, 뇨를 표준 면역분석 절차에 따라 MIP와 합할 수 있으며, 피펫을 사용하여 취하여 시험 장치의 표면에 탑재시킨다.

다른 실시예에서, 생물학적 시료, 이를 테면, 혈액을 피펫으로 취하여 시험 장치의 표면에 탑재시킬 수 있거나 또는 손가락끝 등의 고형 어플리케이터에 바를 수 있다. 바람직한 실시 태양에서는 혈액을 시험 대상자의 손가락글에 바른 다음 눌러 검출 장치의 표면에 접촉시킨다. 다른 실시 태양에서, 생물학적 유체를 MIP와 합한 다음 반응 매체에 적용시킨다. 본 발명의 또 다른 실시 태양에서, 시료를 시험 시료를 담기 위한 매체의 표면에 탑재시킨다 시험 시료를 검출 장치의 표면에 적용시키는 방법의 기타 예가 실시예에 설명되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시 태양은 압력을 사용하여 1종 이상의 시약 또는 시료를 시험 장치의 표면에 적용시킴을 포함한다. 예를 들면, 시그널 생성제를 시험 대상자의 손가락끝에 바르고 손가락끝을 시험 장치에 적용시키는 것은 시그널 생성제 필요량을 상당히 감소시키고 감도 및 분석 진행 속도를 상당히 증가시킨다는 사실을 알아내었다. 예를 들면, 10㎕ 정도의 적은 양, 바람직하게는 약 12㎕의 콜로이드성 금을 시험 대상자의 손가락끝에 발라 분석을 행할 수 있다. 이와 반대로, 통상의 플로우-쓰로우 카세트 분석 장치(flow-through cassette assay device)의 경우에는 전형적으로 100㎕ 또는 그 이상과 같은 다량의 시그널 생성제가 필요하다. 유사한 방식으로, 본 발명의 다른 바람직한 실시 태양은 시료를 반응 매체의 표면에 적용시킴에 있어 압력의 사용을 포함한다.

특정 조작 이론에 한정시키고자 하는 것은 아니나, 시험 대상자의 손가락을 분석 장치에 위치시키는 경우 발생하는 압력 및(또는) 표면 장력은 증가된 농도의 리간드 및 리간드 수용체의 편재화를 유발시키며 시약이 분석 장치의 편재화 부위에서 보유되는 시간이 증가하게 하고 또한 시험 장치의 표면상에서의 명확한 지문 패턴을 형성하기 위하여 지문의 융기부로부터 지문의 골로의 시그널 생성제의 이동에 영향을 미칠 수 있다.

본 발명에서 감도가 높아지고 시약량이 감소되는 것은 고정화된 시약이 발견되는 막의 표면에서 행해지는 보다 완전한 반응에 의한 것으로 보인다. 보다 완전한 반응은 명확하게는 액체 형태로 막의 표면에 적용되어 장시간 동안 막에서 보유되는 시약에 의한 것이다. 그러므로, 대부분의 공지의 시험 장치에서와 같이 액체 시료 및(또는) 시약을 소적 형태로 시약 또는 시험 시료를 함유하는 막의 표면에 적용하고, 막의 하향 표면에서 막과 접촉 상태로 위치하는 흡수제 또는 막 재료의 성질에 의하여 신속하게 막을 통해 끌어들인다. 그러나, 본 발명에서 시약 및(또는) 시료를 함유하는 액체를 반응 매체의 표면에 적용시키며 막을 완전히 통과시키는 경향을 거의 나타내지 않는 박막으로서 대기압 이상의 압력을 사용하여 표면에서 유지시킨다. 그런므로, 어플리케이터로서 손가락 또는 다른 어플리케이터 수단(예를 들면, 장치의 일부로서 구비된 어플리케이터)을 사용하여 어플리케이터 상에서의 시약 함유 액체를 가압하에 반응 매체의 하향 표면으로 이동시키고 그 표면에서 유지시킨다. 그러므로, 특정 이론에 국한시키고자 하는 것은 아니지만, 어플리케이터의 모세관 작용 및 가능하게는 액체가 가압하에 위치하는 매체의 다공도 등의 다른 요인과 함께, 액체의 표면 장력은 우선적으로 압력이 매체의 외부 표면에 보유되는 한, 매체를 통과하기 보다는 하향 표면에 유지되는 액체의 박막화를 유발시킨다. 반응 매체의 표면에서 박막을 유지함에 있어서 표면 장력의 분포는 매체 중 시약에 대해 액체중에 존재하는 물질(들)의 유용성을 증가시키는 것으로 보인다. 그러므로, 대기압 이상의 압력, 통상적으로는 약 0.7 내지 약 0.35바(약 1 내지 약 5psi)하에, 시험 대상자가 정상적으로 편안하게 적용하는(이를 테면, "공무용 지문"을 만들기 위해 손가락을 누르는 정도와 같음) 압력 이하에서 손가락 등의 어플리케이터를 사용하면 압력이 제거될 때 까지 액체가 막을 통과하는 것을 방지한다. 압력은 보통 약 5 내지 약 12초 동안 적용한다. 이 기간 동안 매체 또는 막의 표면에서 시약을 보유시키는 것은 매체의 하향 표면에 또는 그 바로 아래에 위치하는 시약의 반응 정도를 보다 크게 하기에 충분하다. 표면 장력 등의 액체의 성질 및 막과 어플리케이터의 형성 물질이 이 환경에 어떤 관련성을 나타내긴 하지만, 다양한 각종 재료를 사용할 수 있으며 막의 표면에서 액체의 박막을 유지하는 환경은 여전히 가능한 것으로 보인다. 또한, 특정의 이론에 국한시키는 것은 아니지만, 본 발명의 방법 및 장치의 분석 측정에 있어서의 감도의 증가 및 특히 신속성은 액체 용액이 반응 매체의 표면에 적용됨과 동시에 사용되는 압력에 적어도 부분적으로는 기인될 수 있는 것으로 추정된다. 대기압 이상, 통상적으로는 0.7바(1psi) 정도의 적은 압력 및 바람직하게는 약 0.14 내지 1.03바(약 2 내지 15psi)의 범위의 압력에서 특정의 반음이 수행되는 동력 또는 속도를 증가시키는 것으로 추정된다.

시험 장치는 바람직하게는 대응하는 수의 반응 대역에서 고정화된 하나 이상의 MPI를 포함한다. 예를 들면, 목적하는 분석물이 항체인 경우, 시험 장치는 반응 대역에 함유되어 있는 미소구체 또는 입자에 결합된 항원을 포함할 수 있다. 당업계의 숙련가는 목적하는 양의 항원이 반응 대역에 고정화될 수 있고 결합된 MIP의 한계치 농도를 사용하여 소정량의 분석물을 검출할 수 있음을 인지할 것이다. 본 발명의 실시 태양에서, 검출 장치는 수개의 반응 대역을 포함하며, 이때 각각의 반응 대역은 소정량의 분석물을 검출하기 위한 소정의 결합 MIP의 한계치 농도를 포함한다. 본 원에서 언급한 한계치 양 또는 농도란 분석물에 대한 농도 범위의 최저치를 의미한다. 본 발명의 다른 실시 태양에서, 검출 장치는 수개의 반응 대역을 포함하며, 이때 각각의 반응 대역은 동일한 분석물에 대해 상이한 한계치 농도를 포함한다. 본 실시 태양에서, 한계치 농도는 분석물 농도 범위의 상한치를 측정하기 위한 참조 기준을 제공한다. 하기 실시 예에서 설명한 바와 같이, 반응 대역에서의 한계치 농도를 달리하면 시료 중 분석물의 양을 정량화하는 예시적 방법을 제공할 수 있다.

시험되는 생물학적 유체를 검출 장치의 표면에 적용시킨 후, 시험 시료 중 분석물의 존재 또는 부재는 바람직하게는 색상(시그널)의 존재 또는 부재를 가시적으로 확인함으로써 결정할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 태양에서, 이를 테면 생물학적 유체에서의 분석물의 존재를 지시하는 양성 반응은 색상의 부재에 해당한다. 본 발명의 바람직한 실시 태양에서, 이를 테면 생물학적 유체에서의 분석물의 부재를 지시하는 음성 반응은 육안으로 확인되는 색상에 해당한다. 그런데, 약물에 대한 사람 항체에 대하여 시험되는, 시험 대상자가 만성 약물 남용자인지, 반응 대역중에 존재하는 시약이 약물 그 자체인지 표지된 시그널 생성제가 예를 들면 금으로 표지된 염소 또는 생쥐 항사람 항체인지에 대한 측정이 행해지는 본 발명의 한 실시 태양에서, 약물 항체의 존재를 지시하는 양성 반응에서는 색상이 나타난다.

본 발명의 일면에 따르면, 시험되는 생물학적 유체가 혈액인 경우, 예기치 않게도 전혈은 시험 장치에 시료를 적용하기 전 혈청을 분리시키지 않고도 시험 장치의 표면에 전철을 직접 적용할 수 있다는 것이 밝혀겼다. 본 발명의 이 실시 태양에 따르면, 전혈 시료를 시험 장치의 표면에 적용한 다음 세제를 혈액 시료에 적용한다. 트윈(Tween) 등의 세제가 전혈 시료로부터 적혈구를 제거하기 위해 사용될 수 있다는 사실이 공지되어 있긴 하지만, 예기치 않게도 세제(바람직하게는 이온성 및 비온성 세제, 및 알콜과의 혼합물을 포함하는 세제) 등의 세정제를 사용하면, 장치에 적용하기 전, 세포 성분을 혈청으로부터 분리시키지 않고도 전혈을 분석 장치의 표면에 적용시킬 수 있다는 것이 밝혀졌다. 세제의 적용은 세제가 혈구를 파괴하기 때문에 바람직하다. 그 다음 파괴된 세포 파편은 매체를 통과하여 반응 대역으로부터 제거되는 데, 이를 테면 고정화된 표면 항원의 간섭으로부터 벗어나게 되는 것이다.

일단 분석물의 존재 또는 부재가 측정되면, 본 발명에 따라 제조된 검출 장치를 사용하여 생물학적 유체가 시험된 시험 대상자의 신원을 확인할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 태양에서, 시험 대상자의 신원을 확인하는 방법은 개개 지문을 현상시키는 리간드 수용체 분석을 수행하는 것을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시 태양에 따르면, 시험 대상자의 실체를 규명하는 것은 유체 중 분석물과의 반응과는 무관하다.

본 발명의 방법에 따르면, 사람의 손가락끝에 MIP와 콘쥬게이트된 시그널 생성제를 묻힌다. 묻혀진 손가락을 대조 대역의 표면에 적용시키는 경우, 시그널 형성 콘쥬게이트는 시험 장치의 대조 대역에 함유된 MIP에 결합한다. 본 발명이 특정 조작 이론에 국한되는 것은 아니지만, 사람 손가락끝의 융기부 및 골은 농축된 시그널 형성 콘쥬게이튼의 편재화 부위(골에 해당함) 및 저 농도 시그널 생성제의 편재화 부위(융기 부분에 해당함)를 제공한다. 본 발명에 따른 장치의 대조 대역의 표면에 적용하는 경우, 명확하게 식별할 수 있는 지문 상이 형성되어 시험 시료를 제공하는 사람의 신원이 확인될 수 있다

본 발명에 따르면, 시료 중 분석물의 존재 또는 부재는 시료를 반응 매체(이 반응 매체는 그 매체 중에 면역학적 쌍의 구성원을 갖는 하나 이상의 반응 대역을 포함함)의 표면에 적용하고 MIP 또는 목적하는 분석물에 직접 또는 간접적으로 결합하는 시그널 생성제(예를 들면, 2차 항체)를 적용시킴으로써 측정할 수 있다.

제11도에 예시되어 있는 일체 완비된 시험 장치는 하기와 같이 사용할 수 있다.

액체 형의 시험 시료(예를 들면, 타액, 뇨 또는 혈액 등의 체액)를 시험 시료를 담고 이동시키기 위한 매체(185)의 외부 표면에 위치시킨다. 시험 시료 약 20적 이하를 매체(185)에 적용시킬 수 있다. 이 장치는 종래의 시험 장치보다 훨씬 더 높은 감도 및 속도를 제공하기 때문에, 시험 시료 1적 정도의 소량을 사용할 수 있긴 하나, 바람직하게는 시험 시료 약 3 내지 약 10적을 사용한다. 기저부(128) 및 제1하우징부(111b)중 시그널 형성 매체(126) 상에서 하우징 내에 배치된 말단이 개방된 실린더(140)을 사용하여, 시험 시료를 매체(185)의 외부 표면에 적용하거나 또는 시료를 매체에 적용할 수 있으며 그 다음 실린더(140)를 하우징부(111b)에 위치시킨다. 시험 시료 중에 존재하는 분석물은 스폰지(195) 중 동결건조 형태로 존재하는 리간드/수용체 쌍, 바람직하게는 면역학적 쌍의 구성원과 반응하여 콘쥬게이트를 형성한다. 시험 시료 및 리간드/수용체 쌍의 구성원과의 인큐베이션(반응)을 위해 약 1 내지 4분, 바람직하게는 약 2분 동안의 기간이 필요하다. 제2하우징부(111b) 중 적소에 여전히 남아있는 실린더(140)를 사용하여, 하우징(111)의 2개 부분을 함께 만나게 하여 스폰지(185)의 외부 표면이 반응 매체(114)와 접촉하는 제1닫힌 위치를 형성하고 시험 시료, 리간드/수용체 쌍 및 분석물과 리간드/수용체 쌍 구성원 사이에서 형성된 콘쥬게이트 중에 존재하는 물질을 이동시키기에 충분한 압력을 가한다. 이 위치에서, "닫힌 위치"로서 언급되기는 하였지만 하우징은 사용된 특정 구조에 따라서 완전히 닫혀지지 않을 수도 있다. 이 닫힌 위치는 약 1 내지 약 4분, 바람직하게는 약 2분 동안 유지된다. 그 다음, 하우징을 개방하고 스폰지(185)를 함유하는 실린더(147)를 하우징 장치로부터 꺼낸다. 그 다음 장치를 완전히 닫거나 2차 닫힌 위치를 형성하도록 닫는데, 예를 들면, 반응 매체에 대한 리간드/수용체 쌍의 금으로 표지된 구성원 등의 시그널 생성제를 이동시키기에 충분한 압력을 사용하여 시그널 생성제를 담은 매체(126)을 반응 매체(116)과 접촉시킨다. 하우징을 약 5초 이상 내지 약 30초 동안, 바람직하게는 약 15초 동안 완전히 닫히게 하거나 2차 닫힌 위치 상태로 유지시킨다.

약 1분 후, 적절한 반응 대역 중 블랭크 공간을 나타냄으로써 장치는 시험될 분석물의 존재 또는 소정의 농도 또는 양 이상으로 존재하는 분석물의 양을 지시할 것이다. 대부분의 적용에 있어, 특정의 분석물이 존재하지 않거나 또는 농도가 소 정치 미만으로 존재하는 경우, 음성 시험은 적절한 반응 대역의 착색화에 의해 반영된다. 시험 대상자가 두번째로 하우징을 개방한 후, 반응 매체(114)의 대조 대역(116)과 접촉되는 신체의 손가락 또는 다른 동정 부위를 제공하지 않는 한, 장치는 이 단계에서 시험 대상자의 신원을 나타내지는 않을 것이다. 별법으로, 매체(126)과 매체(114)을 접촉시킨 후, 반응 매체의 대조 대역에 손가락 또는 다른 신체 부위를 적용하기 보다는, 오히려 2종 매체를 함께 가압하는 이 단계를 생략할 수 있으며, 시험 대상자의 손가락 또는 다른 신체 부위를, 먼저 시그널 생성제를 담은 매체(126)를 회전시키거나 또는 시그널 생성제를 직접 어플리케이터 또는 디스펜서를 사용하여 손가락 또는 다른 신체 부위에 적용시킨 후, 가압하에 반응 매체와 접촉시킬 수 있다. 시험 대상자의 영구적 또는 개개 특질에 의해 시험 대상자의 신원을 확인하는 이들 방법 각각이 신속하고 민감하기는 하지만 (총 측정 시간은 통상 약 3 내지 5분을 초과하지 않음), 시그널 생성제를 손가락글에 직접 적용시킨 다음 반응 매체에 적용하는 후자의 기술 방법은 보다 소량의 시약 및 시료를 필요로 하고 공정 속도가 다소 더 신속하다는 점에서 보다 유용하다. 손가락 또는 다른 동정 신체 부분을 반응 매체와 접촉 상태로 위치시키지 않는 방법은 손가락 또는 다른 신체 부위와 이동 매체 사이의 접촉의 효율성에 있어서 중간 정도이기는 하지만 필요 물질의 양 및 공정 속도의 측면에서는 적어도 효율적이긴 하다.

시험 키트

본 발명의 실시 태양에서, 본 발명에 따라 제조되는 분석 장치를 키트에 도입시킬 수 있다. 키트는 또한 리간드/수용체 분석을 행하기 위한 다수의 시약을 함유할 수 있다. 예를 들면, 키트는 시험 장치, 시그널을 형성하기 위한 1종 이상의 제제(또는 시그널 생성제를 손가락에 이동시키기 위한 "잉크" 패드) 및 1종 이상의 세척 또는 세정용 시약을 함유할 수 있다. 또한 키트는 1종 이상의 리간드 또는 리간드 수용체(예: 동결 건초시킨 1차 항체 및 2차 항체), 및 1종 이상의 완충액을 포함할 수 있다. 리간드 또는 리간드 수용체는 표지된 물질일 수 있다.

컴팩트 장치가 키트 형태로 제공될 때, 컴팩트 장치는 인산염 완충액 함유 세척병을 갖출 수 있다. 그러한 세척병 및(또는) 시약병은 대부분 상기에서 기술한 바와 같이 제12도 및 13도에서 도시한 본 발명의 장치의 선택적인 2개 매체 사용 실시 태양을 사용한 키트로서 효율적으로 공급될 수 있다. 그러므로, 하우징 및 3종 매체(114, 126 및 185)를 함유하는 제11도에 예시한 장치보다는 하우징 및 3개의 매체 중 2개의 매체를 함유하는 장치 및 그 중에 함유된 적절한 시약을 사용할 수 있다.

[실시예]

[실시예 1]

본 발명의 면역분석장치의 하나의 실시태양은 하기 과정에 의해 제조된다. 반응 대역은 사람 혈청 알부민-벤조일렉고닌(HSA-BE)으로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 다공성 지지체상에 설치된 단백질 결합성이 낮은 폴리술폰막(겔만 수포르막)의 부위에 함입시킴으로써 구성된다. 대조 대역(16)은 염소 항-생쥐 항체로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 서로 다른 막의 부위에 함입시킴으로써 구성된다. 반응 및 대조 대역의 대표적인 도식적 단면도는 제3 및 제4도에 도시되어 있다.

분석 장치는 하기 과정에 따라 제조한다. 반응 매체는 우선 인산염 완충 염수에서 2% 폴리비닐 알콜(PVA), 1% 글리신 및 0.05% 트윈-20으로 구성된 차단용 완충액(용액 A)으로 세정한다. 면역분석장치의 중심 웰(대초 대역(16))은 4% 수크로오스, 1.0% BSA 및 0.05% 아지드를 포함하는 인산염 완충 염수에서(사람 혈청에 대해 흡착된) 염소 항-생쥐 면역글로불린 G으로 코팅된 폴리스티렌 라텍스의 희석 용액으로 스폿시킨다. 반응 대역은 0.2M 중탄산나트륨에서 사람 혈청 알부민-벤조일렉고닌(HSA-BE)으로 코팅된 폴리스티렌 라텍스의 희석 용액으로 스폿시킨다. 그후 반응 매체를 소수성 폴리에틸렌으로 전환시키고 27 내지 38℃(80 내지 100℉)로 설정된 건조실에서 1시간동안 건조시킨다. 분석 장치는 소수성 폴리에틸렌으로부터 반응 매체를 제거한 후이면 즉시 사용할 수 있다.

[실시예 2]

벤조일렉고닌의 존재 여부를 시험하기 위한 사람으로부터 타액 시료를 얻는다. 0.1% 소의 혈청 알부민(BSA) 및 0.05% 트윈-20을 포함하는 인산염 완충 염수에서 생쥐 항-벤조일렉고닌 면역글로불린 G(생쥐 항-BE IgG)의 희석액중 200㎕ 분액을 타액 시료의 200㎕ 분액에 가한다. 생성된 혼합물을 3분동안 인큐베이션 한다. 상기 인큐베이션하는 시간동안 용액 A 400㎕을 실시예 1에서 제조된 면역 분석장치의 반응 매체에 가하고 반응 매체를 통해 배수한다. 생쥐 항-BE IgG/타액 혼합물을 그후 반응 매체에 가하고 2분간 인큐베이션한다. 그후 용액 A의 다른 400㎕ 분액을 반응매체에 가하고 배수시킨다. 용액 A가 배수를 끝마친후, 타액 시료를 제공한 사람의 손가락에 1.0% BSA, 0.05% 트윈-20 및 0.05% 아지드를 포함하는 트리스 완충액 중 콜로이드성 금이 콘쥬게이트된 염소 항-생쥐 면역글로불린 G의 희석용액 15㎕ (이하 "금 표지 용액"이라 함)로 페인팅한다. 면역분석장치의 반응 매체를 손가락으로 가만히 가압하고 3초간 유지한다. 그후 손가락에는 조심스럽게 반응 매체가 인쇄된다. 용액 A의 다른 400㎕ 분액이 반응 매체에 첨가되기 전에 15초간 반응 매체를 인큐베이션한다. 이 과정이 종결된후, 반응 대역은 채색되는데, 이는 벤조일렉고닌에 대한 음성 시험 결과(즉, 제2도에서 반응 대역 32-34에서 보인 바와 같이)를 나타낸다.

생쥐 항-BE IgG 용액을 첨가하기 바로 전에 타액 시료에 소량의 벤조일렉고닌을 첨가함을 제외하고는 반복하여 실시한다. 상기 예에서 시험 종결후, 반응 대역은 완전히 백색(즉, 제2도의 반응 대역 35-31에 보인 바와 같이)이었다. 상기의 둘을 측정을 종결한후, 중심 웰 대조영역에는 타액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적(즉 제2도의 대초 대역(16)상의 지문(62)에 보인 바와 같이)에 포함되어 있었다.

[실시예 3]

면역분석장치는 이 장치가 서로 다른 분석물질에 대한 6개의 반응 대역을 포함함을 제외하고는 실시예 1의 과정에 따라 제조한다. 각 반응 대역은 막 내에 묻혀있는 서로 다른 분석물질 콘쥬게이트로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 포함한다. 반응 대역(32-37)은 (제1도에 도시된) 분석물질로서 코카인(32), 아편제(33), PCP(34), 암페타민/메트암페타민(35), 테트라히드로칸나비놀(37) 및 알콜(37)로 각각 코팅된 폴리스티렌 라텍스를 포함하고 있다. 중심 대조 대역(16)은 막 내에 묻혀 있는 염소 항-생쥐 면역글로불린 G으로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 사용하여 실시예 1에 따라 제조한다.

타액 시료는 6개의 분석물질의 존재 여부를 시험하기 위한 사람으로부터 얻는다. 인산염 완충 염수 중 6 개의 서로 상이한 분석물질 각각에 대한 생쥐 항-분석물질 면역글로불린 G(이하 "생쥐 항-분석물질 IgG 용액 I"이라 함)의 희석액 200㎕ 분액을 타액 시료의 200㎕ 분액에 가한다. 실시예 2에 기재된 바와 같이, 상기 혼합물을 인큐베이션하는 동안 반응 매체를 용액 A로 예비처리한다. 생쥐 항-분석물질 1gG 용액 1/타액 혼합물을 반응 매체에 가한후, 실시예 2에 기재된 시험 과정의 나머지를 행한다. 반응 매체를 용액 A로 처리하고, 콜로이드성 금이 콘쥬게이트된 염소 항-생쥐 면역글로불린 G의 희석 용액을 묻힌 시험 대상의 손가락과 접촉시킨후, 다시 용액 A로 처리한다. 상기 과정을 실시한후, 중심 대조 대역(16)에는 뇨 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적이 포함되어 있다. 반응 대역(32-37)은 모두 채색되는데, 이는 모든 6개의 분석물질의 존재에 대한 음성 시험 결과를 보여준다.

그후 잔류한 타액을 소량의 암페타민/메트암페타민, 테트라히드로칸나비놀 및 알콜로 스파이크한다. 그후 생쥐 항-분석물질 1gG 용액 I의 200㎕ 분액을 스파이크된 타액 200㎕에 가하고, 스파이크되지 않은 시료에 대해서는 상술한 바와 같이 반복실시하였다. 상기 과정을 실시한후, 분석 장치는 제2도에 도시된 결과를 보여주고 있다. 중심 대조 대역(16)에는 뇨 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적이 포함되어 있다. 반응 대역(32-34)는 음성 시험 결과를 보이고 있고 채색되어 있다. 반응 대역(35-37)은 양성 결과를 보이고 있고 백색이다.

[실시예 4]

6개의 반응 대역을 포함하는 면역분석장치는 실시예 1의 방법에 의해 제조한다. 실시예 3에서와 같이, 반응 대역(32-37)은 분석물질로서 각각 코카인(32), 아편제(33), PCP(34), 암페타민/메트암페타민(35), 테트라히드로칸나비놀(36) 및 알콜(37)로 각각 코팅된 폴리스티렌 라텍스를 포함하고 있다. 그러나 상기 예에서 실시예 1에서와 같이 제초한 중심 대조 대역(16)은 막 내에 묻혀있는 생쥐 항-염소 면역글로불린 G으로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 포함한다. 6개의 분석물질의 유무에 대해 시험한 사람으로부터 뇨 시료를 얻었다. 뇨의 200㎕ 분액을 생쥐 항-분석물질 IgG 용액 I 120㎕와 혼합한후, 실시예 2에 기재된 시험 방법을 그대로 실시하였다. 측정을 종결한후, 중심 대조 대역(16)은 타액 시료를 제공 한 사람의 지문을 포함하며, 반응 대역 32-37은 모두 채색되는데, 이는 모든 6개의 분석물질의 존재에 대한 음성 시험 결과를 보여준다.

그후 생성된 뇨를 소량의 암페타민/메트암페타민, 테트라히드로칸나비놀 및 알콜로 스파이크한다. 그후 생쥐 항-분석물질 1gG 용액 I의 200㎕ 분액을 스파이크된 뇨 200㎕에 가하고, 스파이크되지 않은 시료에 대해서는 상술한 바와 같이 반복실시하였다. 상기 과정이 종결된후, 면역분석장치는 제2도에 도시된 결과를 보여주고 있다. 중심 대조 대역(16)은 타액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함하고 있다. 반응 대역 32-34는 채색(음성 결과)되어 있고, 반응 대역 35-37은 백색(양성 결과)이다.

[실시예 5]

제9 및 제10도에 도시된 면역분석장치의 반응 매체(83)는 실시예 1에 기재된 방법에 따라 제조한다. 반응 매체(83)는 6개의 반응 대역 32-37을 포함하는데, 이는 분석물질로서 각각 코카인(32), 아편제(33), PCP(34), 페트암페타민(35), 테트라히드로칸나비놀(36) 및 알콜(37)로 각각 코팅된 폴리스티렌 라텍스를 포함하며, 중심 대조 대역(16)은 막내에 묻혀있는 생쥐 항-염소 면역글로불린 G으로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 포함한다(제1도 참조).

6개의 분석물질의 유무에 대해 시험하기 위한 타액을 제공하는 사람의 혀 아래에 살균 스웹(swab)(85)을 위치시킨다(제9도 참초). 1분후 스웹(85)을 꺼내고, 면역분석장치의 인큐베이션 채널(80) 및 수반(basin)(81)에 위치시킨다. 6개의 서로 상이한 분석물질의 각각에 대해 생쥐 항-분석물질 면역글로불린 G의 은이 코팅된 금 마이크로솜 콘쥬게이트의 희석 용액(이하 "생쥐 항-분석물질 IgG 용액 II"이라 함) 3방울을 타액 스웹에 가한다. 처리한 스웹을 1분간 인큐베이션한 후 타액 시료를 제공한 사람의 손가락(92)으로 10초간 스웹에 대해 가방한다. 손가락을 그후 스웹으로부터 떠나게하고, 면역분석장치의 반응 매체상에 직접 가방하고 30초간 유지한다. 그후 손가락을 반응 매체로부터 떠나게하고 2분간 인큐베이션한후 결과를 판독한다. 이 시점에서 중심 대조 대역(16)은 타액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함하며, 반응 대역(32-37)은 모두 채색되어 있고, 이는 모든 6개의 분석물질의 존재에 대한 음성 시험 결과를 보여준다.

시험 과정은 스웹에 생쥐 항-분석물질 IgG 용액 II를 첨가하기 전에 소량의 메트암페타민, 테트라히드로칸나비놀 및 알콜을 포함하는 용액 1방울을 스웹에 가한 점을 제외하고는 신규 살균 스웹을 사용하여 반복실시하였다. 시험 종결후 면역분석장치는 제2도에 도시된 결과를 보이고 있다. 중심 대조 대역(16)은 타액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함하고 있다. 반응 대역(32-37)은 채색(음성 결과)되었고, 반응 대역(32-37)은 백색(양성 결과)이었다.

[실시예 6]

면역분석장치를 실시예 5에서와 같이 제조한다. 살균 스웹을 사용하여 6개의 분석물질의 유무에 대해 시험할 사람의 혀 아래로부터 타액 시료를 얻는다. 타액 시료를 수집하는 동안, 생쥐 항-분석물질 1gG 용액 I의 800㎕를 PCP 의 희석 용액의 한 방울과 함께 시료 시험관에 위치시킨다. 타액-포함 스웹을 시료 시험관에서 2분간 용액중에 흠뻑 적신다. 생성된 혼합물의 400㎕ 분액을 반응 매체에 가하고 20초간 인큐베이션한다. 그후 용액 A의 400㎕ 분액을 반응 매체에 가하고 배수한다. 용액 A의 배수를 종결한후, 타액 시료를 제공한 사람의 손가락을 15㎕의 금 표지 용액으로 페인팅한다. 면역분석장치의 반응 매체에 대해 손가락으로 직접 가만히 가압하고 5초간 유지한다. 손가락을 조심스럽게 반응 매체로 부터 떠나게한후, 용액 A의 다른 400㎕ 분액을 반응 매체에 가하기 전에 15초간 반응 매체를 인큐베이션한다. 상기 방법이 종결된후, 반응 대역은 완전 백색인데, 이는 PCP에 대해 양성 시험 결과를 보여주고 있다. 중심 대조 대역은 타액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함한다.

[실시예 7]

면역분석장치를 실시예 1의 방법대로 제조한다. 반응 매체는 나일론 막을 포함한다. 반응 대역은 막에 묻혀있는 사람 혈청 알부민-코카인으로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 포함한다. 중심 대조 대역은 막에 묻혀있는 염소 항-사람 면역글로불린 G로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 포함한다.

혈액속에 코카인의 존재 유무를 시험하기 위한 사람의 손가락을 바늘로 찔러 혈액 1방울을 얻는다. 이 혈액을 살균 스파툴라(spatula)로 스프레딩하여 손가락끝 위에서 혈액의 박막을 형성한다. 손가락끝을 덮은 혈액을 반응 매체에 대해 가압하고 약 10초간 유지한다. 손가락을 떠나게한후, 반응 매체를 가정용 세제의 희석 용액으로 처리하여 반응 매체로부터 적혈 색조를 제거한다. 적혈 색조가 제거된후, 반응 매체를 알칼리성 포스파타제 콘쥬게이트 생쥐 항-코카인 면역글로불린 G의 희석 용액으로 처리하고, 2분간 인큐베이션한다. 반응 매체를 그후 연속적으로 용액 A, 5-브로모-4-클로로-3-인돌릴 포스페이트 및 니트로블루 테트라졸리움(BCIP/NBT)의 희석 용액으로 처리한후, 다시 용액 A로 처리한다. BCIP/NBT 처리 및 최종 용액 A처리 사이에서 수 분동안 반응 매체를 인큐베이견한다. 과정이 종결될 때. 중심 대조 대역은 혈액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함하고 반응 대역은 채색되어 있는데, 이는 코카인에 대한 음성 시험 결과를 보여준다.

[실시예 8]

면역분석장치를 실시예 7에 기재된 대로 제조한다. 0.1% 소의 혈청 알부민(BSA) 및 0.05% 트윈-20을 포함하는 인산염 완충 염수에서 생쥐 항-코카인 면역글로불린 G의 희석 용액(이하 "생쥐 항-코카인 IgG 용액"이라 함)의 500㎕ 분액을 작은 시료 시험관에 넣는다. 소량의 코카인을 포함하는 용액 1방울을 시료 시험관에 가한다.

혈액중 코카인의 유무에 대하여 시험하기 위한 사람의 손가락을 바늘로 찔러 혈액 1방울을 얻고, 두 방울의 혈액을 시료 시험관에서 혼합물에 가한다. 생성된 혼합물을 시료 시험관에서 2분간 인큐베이션한후, 이 혼합물을 면역분석장치의 반응 매체에 가한다. 이 혼합물을 반응 매체상에서 1분간 인큐베이션하고, 이를 용액 A로 세정한다. 혈액 시료를 제공한 사람의 손가락을 금 표지 용액 15㎕로 페인팅한다. 면역분석장치의 반응 매체에 대해 손가락을 가만히 가압하고, 5초간 유지한후, 조심스럽게 반응 매체를 떠나게한다. 반응 매체를 15초 동안 인큐베이션한 후 추가로 용액 A 400㎕ 분액을 반응 매체에 가한다. 이 과정이 종결된 후, 반응 대역은 완전 백색(코카인에 대해서는 양성 시험)이고, 대조 대역은 혈액 시료를 공급한 사람의 손가락의 흔적을 포함하고 있다.

[실시예 9]

면역분석장치가 6개의 반응 대역을 포함(제1도 참조)하고 있음을 제외하고는 실시예 1의 과정에 따라 면역분석장치를 제조한다. 각 반응 대역은 막에 묻혀 있는 서로 다른 양의 콜레스테롤 콘쥬게이트로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 포함한다. 반응 대역(32)은 총 콜레스테롤 수치가 150mg/㎗ 이상인 생물학적 유체와 접촉시 양성 시그널을 나타내는 콜레스테롤 콘쥬게이트를 포함한다. 반응 대역(32-36)은 콜레스테롤 콘쥬게이트의 중간 정도의 양을 포함하는데, 이때 콜레스테롤 콘쥬게이트의 양은 영역(32)에서 영역(35)로 연속적으로 증가, 즉 180mg/㎗, 240mg/㎗, 280mg/㎗ 으로 증가한다. 또한 반응 매체는 30mg/㎗ 및 65mg/㎗ 고밀도 리포단백질에 상응하는 두 개의 참조 대조 대역을 포함한다.

혈액속에 콜레스테롤의 양을 시험하기 위한 사람의 손가락을 바늘로 찔러 혈액 1방울을 얻는다. 이를 0.1% 소의 혈청 알부민(BSA) 및 0.05% 트윈-20을 포함하는 인산염 완충 염수에서 생쥐 항-콜레스테를 면역글로불린 G 및 콜로이드성 금 콘쥬게이트 생쥐 항-콜레스테를 면역글로불린 G의 희석액(이하 "생쥐 항-콜레스테롤 IgG 용액"이라 함) 400㎕를 포함하는 작은 시료 시험관에 가한다. 3분간 인큐베이션한후, 이 혼합물의 박막을 살균 스파툴라를 사용하여 혈액 시료를 제공한 사람의 손가락 끝상에서 스프레딩한다. 손가락끝으로 면역분석장치의 반응 매체에 대해 직접 가만히 가압한다. 5초간 손가락을 그대로 유지한후, 손가락을 조심스럽게 반응 매체로부터 떼어낸다. 반응 매체를 1분간 인큐베이션하고 가정용 세제의 희석용액으로 처리하여 반응 매체로부터 적혈 색조를 제거한다. 상기 과정을 종결한후, 대조 대역은 혈액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함한다.

반응 대역 32-33은 채색(콜레스테롤에 대해 음성 시험)된 반면, 반응 대역(34 및 35)는 백색(콜레스테롤에 대해 양성 시험)이다. 각 반응 대역은 적어도 콜레스테롤의 소정의 초기량이 존재할 때 콜레스테롤에 대해서 양성 시험 결과를 보인다. 한계치 콜레스테를 농도는 각 반응 대역에서 반응 매체에 흡착된 콜레스테를 콘쥬게이트의 양에 대웅하여 각 반응 대역에서 서로 다르다.

[실시예 10]

그의 존재 유무가 본 발명을 사웅하여 결정될 수 있는 많은 다른 약물들의 목록은 다음과 같다. 이는 단지 예시적인 것으로 본 발명을 이에 제한하는 것은 아니다.

[실시예 11]

하기 표들은 전술한 콜로이드성 금 표지물 대신에 본 발명에서 적절한 효소 콘쥬게이트와 함께 사용할 수 있는 수-불용성 생성물을 제조하는 제4의 색채 형성 기질을 보여준다. 효소/색채 형성 기질 커플을 사용한 표지 방법은 공지되어 있으며 당업자에 의해 용이하게 실시될 수 있을 것이다.

[실시예 12]

본 실시 예에서는, 실시예 3에 보인 바와 같이 분석 장치가 분석물질에 대한 반응 대역을 포함하고, 반응 매체의 표면은 용액 A로 예비-습식화하고, 시험 대상자의 손가락을 찔러 대상자의 손가락 글상의 혈액을 얼룩지기에 충분한 양으로 얻고, 얼룩진 혈액을 대상자의 손가락상에서 건조시키는 것을 제외하고는 실시예 7의 장치 및 방법을 사용하였다. 건조 혈액을 가지는 손가락을 분석 장치의 표면상에 적용하고, 약 15초간 장치와의 접촉을 유지한다. 손가락을 뗀 후, 반응 매체를 일소(clearing) 시약의 희석 용액으로 처리하여 반응 매체로부터 적혈 색조를 제거한다. 적혈 색조를 제거한후, 반응 매체를 이차 항체에 결합된 콜로이드성 금의 콘쥬게이트의 희석 용액으로 처리하며, 이때 각 콘쥬게이트는 특히 상기 분석물질중 하나에 결합되어 있다. 약 2분동안 인큐베이션한후, 혈액을 적용하는데 사용하지 않았던 손가락끝에 대조 대역에서 리간드 수용체에 특이적인 리간드에 콘쥬게이트된 콜로이드성 금 약 10㎕을 묻힌다. 손가락끝을 뗀 후, 중심 대조 대역은 혈액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함하고 있고, 반응 대역은 채색되어 있는데, 이는 분석물질에 대한 음성 시험 결과를 보여주는 것이다.

[실시예 13]

본 실시예에서는, 실시예 3에 보인 바와 같이 분석 장치가 분석물질에 대한 반응 대역을 포함하고, 반응 매체의 표면은 건조시키고, 시험 대상의 손가락을 찔러 대상의 손가락 끝상의 혈액을 얼룩지기에 충분한 양으로 얻고, 얼룩진 혈액을(건조시키기 이전에) 약 15초간 반응 매체에 직접 적용시키는 것을 제외하고는 실시예 7의 장치 및 방법을 사용하였다. 손가락을 뗀 후, 반응 매체를 건조(전형적으로 약 1 내지 2분)시키고, 일소 용액으로 처리하여 적혈구 세포를 제거하고, 일소 시약의 희석 용액으로 처리함으로서 반응 매체로부터 적혈 색조를 제거한다.

적혈 색조를 제거한후, 반응 매체를 이차 항체에 결합된 콜로이드성 금의 콘쥬게이트의 희석 용액으로 처리하며, 이때 각 콘쥬게이트는 특히 상기 분석물질의 하나에 결합되어 있다. 약 2분동안 인큐베이션한후, 혈액의 적용에 사용하지 않았던 손가락끝에 대조 대역에서 리간드 수용체에 특이한 리간드에 콘쥬게이트된 콜로이드성 금 약 10㎕을 묻힌다. 손가락끝을 뗀 후. 중심 대조 대역은 혈액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함하고 있고, 반응 대역은 채색되어 있는데, 이는 분석물질에 대한 음성 시험 결과를 보여주는 것이다.

[실시예 14]

5개의 반응 대역(제1도에서 영역 32 및 34-37에 상응하는 영역)을 포함하는 분석 장치를 실시예 1의 과정에 따라 제조한다. 실시예 3에서와 같이, 반응 대역은 분석물질로서 코카인(32), PCP(34), 암페타민/메트암페타민(35), 테트라히드로칸나비놀(36) 및 알콜(37)로 각각 코팅된 폴리스티렌 라텍스를 포함한다. 그러나 상기 예에서, 영역(33)은 흡착된 특정 분석물질 또는 항체를 포함하고 있지 아니하며, 참조 대조 대역, 즉 시험 결과에서 완전히 백색으로 남아있게 될 영역으로서 작용한다. 중심 대조 대역(제1도에서 영역(16)에 상응하는 "동일성 대조 대역")은 막에 묻혀있는 염소 항-토끼 면역글로불린 G로 코팅된 폴리스티렌 입자들을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 제조한다.

반응 매체는 용액 A의 500㎕로 처리함으로써 반응 매체를 적신다. 혈액 중 5개의 분석물질의 유무에 대한 시험을 하기 위한 시험 대상으로부터 혈액 시료를 얻는다. 시료의 일부를 시험 대상의 손가락끝에 묻히고, 5개의 반응 대역 및 참조 대조 대역에 적용한다. 반응 매체상에서 압력을 약 10-15초간 유지한다.

그후 희석한 가정용 세제 용액중 몇 방울, 즉 약 500㎕ 분액을 반응 매체에 가하고 배수시킨다. 가정용 세제 처리는 반응 매체상에 존재하는 어떠한 적혈구 세포도 용해시키며, 혈액으로부터 암적색을 매체 밖으로 세정한다. 5개의 반응 대역 및 참조 대조 대역은 그후 1.0% BSA, 0.05% 트윈-20 및 0,05% 아지드를 포함하는 트리스 완충액에서 콜로이드성 금 콘쥬게이트 생쥐 항-분석물질 면역글로불린 G의 혼합물의 희석 용액 약 10㎖로 처리한다.

혈액 시료를 제공한 사람의 손가락을 그후 1.0% BSA, 0.05% 트윈-20 및 0.05% 아지드를 포함하는 트리스 완충액 중 콜로이드성 금 콘쥬게이트 토끼 항-염소 면역글로불린 G의 희석 용액 15㎕로 페인팅한다. 반응 매체의 신원 확인용 대조 대역에 대해 손가락을 가만히 가압하고 3초간 그대로 유지한다 손가락을 반응 매체에서 조심스럽게 뗀 후, 용액 A의 다른 400㎕ 분액을 반응 매체에 가하기 전에 15초간 매체를 인큐베이션한다.

과정 종결후, 반응 대역 32 및 34-37은 채색되는데, 이는 분석물질에 대해 음성 시험 결과를 보여주는 것이다. 참조 대조 대역(33)은 완전히 백색이고, 동일성 대조 대역은 혈액 시료를 제공한 사람의 손가락의 흔적을 포함한다.

본 발명은 예시적인 실시태양에 의해 기재하기는 하였지만, 이들 실시태양으로 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 의해 여전히 포함되어 있을 별도의 실시태양, 실시예 및 변형들이 당업자, 특히 전술한 교시에 의해 이루어질 수 있다. 그러므로 하기 특허 청구의 범위는 특허 청구의 범위에 의해 기재된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위내에 포함될 수 있는 임의의 별도 실시태양, 실시예, 변형 및 등가의 것들을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (35)

1. (2회 정정) (a) 하우징, (b) 상기 하우징 내에 배치된 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체, (c) 상기 하우징 내에 배치된 시그널 생성제를 담은 매체, 및 (d) 상기 하우징 내에 배치된 시험 시료를 담는 매체를 포함하고, 상기 매체(c) 및 (d)는 각각 상기 반응 매체에 대해 이격 관계로 있는 제1위치와 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2 위치 사이에서 독립적으로 이동할 수 있고, 상기 반응 매체가 또한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역을 포함하는 것인 일체 완비된(self-contained) 분석 시험 장치.
2. (삭제)
3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 반응 대역이 시험 시료에서 분석물의 존재 유무를 판정하기 위한 시약을 포함하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 분석물이 약물 또는 약물 대사 물질인 일체 완비된 분석 시험 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 반응 대역이 약물 또는 약물 대사 물질을 포함하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 반응 대역이 리간드/수용체 쌍의 구성원을 포함하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 리간드/수용체 쌍의 구성원이 항원/항체 쌍의 구성원인 일체 완비된 분석 시험 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 반응 매체가 단백질 결합성이 낮은 친수성 폴리술폰 격막인 일체 완비된 분석 시험 장치.
9. (2회 정정) 제1항에 있어서, 상기 대조 대역이 리간드/수용체 쌍의 구성원을 포함하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치,
10. 제1항에 있어서, 상기 반응 매체가 약물에 대한 사람 항체와의 콘쥬게이트를 형성하는 리간드/수용체 쌍의 구성원을 포함하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 시그널 생성제가 리간드/수용체 쌍의 구성원에 결합된 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 시그널 생성제가 콜로이드성 금으로 표지된 리간드/수용체 쌍의 구성원인 일체 완비된 분석 시험 장치.
13. 제9항에 있어서, 상기 시그널 생성제가 상기 대조 대역 내의 상기 리간드/수용체 쌍의 구성원과 원소와 콘쥬게이트를 형성하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
14. 제1항에 있어서, 시험 시료를 담는 상기 매체가 검출하고자 하는 분석물과 반응할 수 있는 시험 시약을 포함하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
15. 제1항에 있어서, 시험 시료를 담는 상기 매체가 검출하고자 하는 분석물과 콘쥬게이트를 형 성할 수 있는 리간드/수용체 쌍의 구성원을 포함하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
16. 제1항에 있어서, 시험 시료를 담는 상기 매체가 실린더의 한 말단 상에 배치되어 있는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
17. 제1항에 있어서, 시험 시료를 담는 상기 매체가 친수성인 흡수성 매체로 이루어진 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
18. 제17항에 있어서, 시험 시료를 담는 상기 매체가 친수성 스폰지 재료로 이루어진 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
19. 제1항에 있어서, 물질 전달이 가능한 접촉이 0.14 내지 1.04 바(2 내지 15psi)의 압력에서 일어나는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
20. (2회 정정) 2부분으로 된 하우징, 상기 2부분으로 된 하우징의 제1부분에 배치된 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체, 상기 2부분으로 된 하우징의 제2부분에 배치된 시그널 생성제를 담은 매체, 및 상기 하우징의 제1부분과 제2부분의 중간에, 상기 하우징의 제1 및 제2부분이 상기 하우징의 제1닫힌 위치에 있을 때 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하도록 배치된 시험 시료를 담는 제거가능한 매체를 포함하고, 시그널 생성제를 담은 상기 매체는 상기 하우징의 제1 및 제2부분이 제1닫힌 위치에 있을 때 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 것이고, 상기 반응 매체가 또한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역을 포함하는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 하우징의 제1 및 제2부분이 힌지에 의해 연결되어 있는 것인 일체 완비된 분석 시험 장치.
22. 제20항에 있어서, 상기 반응 매체가 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 리간드/수용체 쌍의 구성원을 포함하는 대조 대역을 추가로 포함하고, 상기 하나 이상의 반응 대역이 시험 시료 중의 분석물의 존재 유무를 판정하기 위한 리간드/수용체 쌍의 구성원을 포함하며, 시그널 생성제를 담은 상기 매체가 콜로이드성 금으로 표지된 리간드/수용체 쌍의 구성원이고, 시험 시료를 담는 상기 제거가능한 매체가 검출하고자 하는 분석물과 콘쥬게이트를 형성할 수 있는 리간드/수용체 쌍의 구성원을 포함하며 실린더의 한 말단상에 배치된 친수성 스폰지 재료인 일체 완비된 분석 시험 장치.
23. (2회 정정) (a)하우징, (b) 상기 하우징 내에 배치된 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체, 및 (c) 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 반응 매체에 대해 이격 관계로 있는 제1위치와 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2위치 사이에서 이동가 능한 시험 시료를 담는 매체를 포함하고, 상기 반응 매체가 또한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역을 포함하는 것인 분석 장치.
24. 제23항에 있어서, 물질 전달이 가능한 접촉이 대기압 이상의 압력에서 일어나는 것인 분석 장치.
25. 제23항에 있어서, 물질 전달이 가능한 접촉이 0.14 내지 1.03바(2 내지 15psi)의 압력에서 일어나는 것인 분석 장치.
26. (2회 정정) (a) 하우징, (b) 상기 하우징 내에 배치된 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체, 및 (c) 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 반응 매체에 대해 이격 관계로 있는 제1위치와 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2위치 사이에서 이동가 능한 시그널 생성제를 담은 매체를 포함하고, 상기 반응 매체가 또한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역을 포함하는 것인 분석 장치.
27. (삭제)
28. (2회 정정) (a) 하우징, (b) 상기 하우징 내에 배치된 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체, 및 (c)상기 하우징 내에 배치되고, 상기 반응 매체에 대해 이격 관계로 있는 제1위치와 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2위치 사이에서 이동 가능한 시험 시료를 담는 매체를 포함하고, 상기 반응 매체가 또한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역을 포함하는 것인 분석 장치.
29. (삭제)
30. (2회 정정) (i) (a) 하우징, (b) 상기 하우징 내에 배치된 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체, 및 (c) 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 반응 매체에 대해 이격 관계로 있는 제1위치와 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2위치 사이에서 이동 가능한 시그널 생성제를 담은 매체를 포함하는 분석 시험 장치, 및 (ii) 분석물과 콘쥬게이트를 형성할 수 있는 리간드/수용체 쌍의 구성원을 포함하는 시약을 포함하고, 상기 반응 매체가 또한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역을 포함하는 것인 분석용 키트 .
31. (삭제)
32. (2회 정정) (i) (a) 하우징, (b) 상기 하우징 내에 배치된 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체, 및 (c) 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 반응 대역에 대해 이격 관계로 있는 제1위치와 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2위치 사이에서 이동가 능한 시험 시료를 담는 매체를 포함하는 분석 시험 장치, 및 (ii) 리간드/수용체 쌍의 구성원과 반응할 수 있는 시그널 생성제로 이루어지고, 상기 반응 매체가 또한 시험 대상자의 신원을 확인하기 위한 대조 대역을 포함하는 것인 분석 키트.
33. (삭제)
34. (2회 정정) (a) 시험 시료를 담고 전달하기 위한 매체가 하나 이상의 반응 대역을 갖는 반응 매체로부터 이격된 제1 위치에 있을 때 시험 시료를 담고 전달하기 위한 상기 매체를 시험 시료의 일부와 접촉시키는 단계, (b) 시험 시료를 담고 전달하기 위한 상기 매체를 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2위치로 이동시키는 단계, (c) 시그널 생성제를 담은 매체를 상기 반응 매체에 대해 이격된 관계로 있는 제1위치로부터 상기 반응 매체와 물질 전달이 가능하게 접촉하는 제2위치로 이동시키는 단계, 및 (d) 상기 반응 매체로부터 시헙 시료 중 분석물의 존재 유무를 검출하는 단계로 이루어지고, 상기 반응 매체가 대조 대역을 포함하고, 상기 반응 매체와 시그널 생성제를 담은 매체 사이에 물질 전달이 가능한 접촉이 일어난 후에 시험 대상자의 신체 중 일부가 대조 대역과 접촉ㅎ도록 하는 시험 대상자 체내의 분석물의 존재를 검출하는 방법.
35. (삭제)