KR102303487B1 - Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume - Google Patents

Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume Download PDF

Info

Publication number
KR102303487B1
KR102303487B1 KR1020207024443A KR20207024443A KR102303487B1 KR 102303487 B1 KR102303487 B1 KR 102303487B1 KR 1020207024443 A KR1020207024443 A KR 1020207024443A KR 20207024443 A KR20207024443 A KR 20207024443A KR 102303487 B1 KR102303487 B1 KR 102303487B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tpsa
cassette
fpsa
information
sample
Prior art date
Application number
KR1020207024443A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200103872A (en
Inventor
앤드류 제이 비커스
피터 티 스카디노
한스 릴자
빈센트 린더
데이비드 스타인밀러
Original Assignee
오와이 아크틱 파트너스 에이비
옵코 다이어그노스틱스, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오와이 아크틱 파트너스 에이비, 옵코 다이어그노스틱스, 엘엘씨 filed Critical 오와이 아크틱 파트너스 에이비
Priority claimed from PCT/US2013/028978 external-priority patent/WO2013134179A2/en
Publication of KR20200103872A publication Critical patent/KR20200103872A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102303487B1 publication Critical patent/KR102303487B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B20/00ICT specially adapted for functional genomics or proteomics, e.g. genotype-phenotype associations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • G01N33/57407Specifically defined cancers
    • G01N33/57434Specifically defined cancers of prostate
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B40/00ICT specially adapted for biostatistics; ICT specially adapted for bioinformatics-related machine learning or data mining, e.g. knowledge discovery or pattern finding
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B40/00ICT specially adapted for biostatistics; ICT specially adapted for bioinformatics-related machine learning or data mining, e.g. knowledge discovery or pattern finding
    • G16B40/20Supervised data analysis
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H10/00ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data
    • G16H10/40ICT specially adapted for the handling or processing of patient-related medical or healthcare data for data related to laboratory analysis, e.g. patient specimen analysis
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/70ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for mining of medical data, e.g. analysing previous cases of other patients
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/90Enzymes; Proenzymes
    • G01N2333/914Hydrolases (3)
    • G01N2333/948Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • G01N2333/95Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99)
    • G01N2333/964Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99) derived from animal tissue
    • G01N2333/96425Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99) derived from animal tissue from mammals
    • G01N2333/96427Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99) derived from animal tissue from mammals in general
    • G01N2333/9643Proteinases, i.e. endopeptidases (3.4.21-3.4.99) derived from animal tissue from mammals in general with EC number
    • G01N2333/96433Serine endopeptidases (3.4.21)
    • G01N2333/96441Serine endopeptidases (3.4.21) with definite EC number
    • G01N2333/96455Kallikrein (3.4.21.34; 3.4.21.35)
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/50Determining the risk of developing a disease

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Bioethics (AREA)

Abstract

본 발명은 전립선 암의 위험성 및/또는 전립선 부피를 예측하는 방법 및 장치가 제공된다. 더 구체적으로, 본 발명은 전립선 암의 위험성을 예측하고/하거나 전립선 부피를 예측하는 모델들을 제공하고 상기 모델들을 이용하는 방법 및 장치들 관한 것이다. 전립선 암의 위험성 및/또는 전립선 부피를 예측하는 방법 및 장치는 적어도 부분적으로 칼리크레인 마커들의 패널로부터의 정보를 사용하여 제공된다. The present invention provides a method and apparatus for predicting the risk of prostate cancer and/or prostate volume. More particularly, the present invention relates to methods and apparatus for providing and using models for predicting risk of prostate cancer and/or for predicting prostate volume. Methods and apparatus for predicting prostate cancer risk and/or prostate volume are provided, at least in part, using information from a panel of kallikrein markers.

Figure 112020089167333-pat00023
Figure 112020089167333-pat00023

Description

전립선 암의 위험성 및 전립선 부피를 예측하는 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUSES FOR PREDICTING RISK OF PROSTATE CANCER AND PROSTATE GLAND VOLUME}METHODS AND APPARATUSES FOR PREDICTING RISK OF PROSTATE CANCER AND PROSTATE GLAND VOLUME

본 발명은 전립선 암의 위험성 및/또는 전립선 부피를 예측하는 방법들 및 장치들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 전립선 암의 위험성을 예측하고/하거나 전립선 부피를 예측하는 모델들을 제공하고 상기 모델들을 이용하는 방법들 및 장치들에 관한 것이다.The present invention relates to methods and devices for predicting prostate cancer risk and/or prostate volume. More particularly, the present invention relates to methods and apparatus for providing and using models for predicting risk of prostate cancer and/or for predicting prostate volume.

총 전립선 특이 항원(prostate specific antigen; PSA)의 상승된 혈중 레벨- 미국 남성들에 있어서 생체 검사를 받게 하는 가장 흔한 계기인-을 가지는 대부분의 남성들은 전립선 암을 가지지 않는다. 결과적으로, 미국에서 매해마다 750,000에 가까운 불필요한 전립선 생체검사들이 있다고 추정되어왔다. PSA의 이소폼(isoform)들을 총 PSA의 단일 측정에서 함께 결합하기 보다는, 상기 이소폼들을 개별적으로 측정하는 것이 전립선 암이 존재하는지를 예측하는데 도움을 줄 수 있다는 상당한 근거가 있다. 이 데이터는 유리(free) PSA, BPSA 또는 -2proPSA에 의해 암이 예측되는 것을 나타내는 연구들을 포함한다. 실제로, 유리 PSA는 흔히 개별적으로 측정되고, 비뇨기과 의사는 총 PSA 및 유리-대-총(free-to-total) PSA 비율에 관한 결과들을 제공받는데, 연간 천만으로 추정되는 유리 PSA들이 측정된다. 또한 PSA를 자체의 프로(pro)-에서 활성 형태로 변환하는 분자인 hK2는 전립선 위험성에 대한 정보를 주는 근거가 있다. 그러나, 이들 마커(marker)들 중 어느 것도 자체적으로 전립선 생체검사 결과의 양호한 예측자들이 되지 못한다.Most men who have elevated blood levels of total prostate specific antigen (PSA)—the most common trigger for a biopsy among American men—do not have prostate cancer. Consequently, it has been estimated that there are close to 750,000 unnecessary prostate biopsies each year in the United States. There is considerable evidence that measuring the isoforms individually, rather than combining isoforms of PSA together in a single measure of total PSA, can help predict the presence of prostate cancer. This data includes studies showing that cancer is predicted by free PSA, BPSA or -2proPSA. Indeed, free PSA is often measured individually, and urologists are provided with results regarding total PSA and free-to-total PSA ratios, with an estimated 10 million free PSAs being measured per year. In addition, hK2, a molecule that converts PSA from its pro-to-active form, has evidence to inform prostate risk. However, none of these markers on their own are good predictors of prostate biopsy results.

전립선 암에 대한 예측 모델들을 구축하려는 여러 시도들, 무엇보다도 특히 "Prostate Cancer Prevention Trial Risk Calculator", "Sunnybrook" 및 전립선 암에 대한 스크리닝의 유럽 무작위 실험(European Randomized trial of Screening for Prostate Cancer; ERSPC) 위험성 계산기가 있었다. 이 모델들에 있어서의 문제는 이것들이 다소 광범위한 임상학적 정밀검사를 요구한다는 것, 즉 환자가 비뇨기과 의사를 방문해야만 한다는 것이다. 예를 들어, ERSPC 위험성 계산기는 초음파 프로브를 직장 내에 삽입함으로써 획득되는, 전립선 부피에 대한 데이터를 요구한다. 따라서, 전립선 암의 위험성 및/또는 전립선 부피를 예측하는 새로운 방법들 및 장치들이 유익할 것이다.Several attempts to build predictive models for prostate cancer, inter alia "Prostate Cancer Prevention Trial Risk Calculator", "Sunnybrook" and the European Randomized trial of Screening for Prostate Cancer (ERSPC) There was a risk calculator. The problem with these models is that they require rather extensive clinical work-up, ie the patient must visit a urologist. For example, the ERSPC risk calculator requires data on prostate volume, obtained by inserting an ultrasound probe into the rectum. Accordingly, new methods and devices for predicting prostate cancer risk and/or prostate volume would be beneficial.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problem.

전립선 암의 위험성 및/또는 전립선 부피를 예측하는 방법들 및 장치들이 제공된다. 더 구체적으로, 본 발명은 전립선 암의 위험성을 예측하고/하거나 전립선 부피를 예측하는 모델들을 제공하고 상기 모델들을 이용하는 방법들 및 장치들에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 전립선 암의 위험성 및/또는 전립선 부피를 예측하는 방법들 및 장치들은 적어도 부분적으로는, 칼리크레인(kallikrein) 마커들의 패널로부터의 정보를 사용하여 제공된다. 본 출원의 특허 대상은 일부 경우들에서, 상호 관련되는 방법들, 특정한 문제에 대한 대안의 해법들 및/또는 시스템들 및 디바이스들의 복수의 상이한 사용들을 포함한다.Methods and devices for predicting prostate cancer risk and/or prostate volume are provided. More particularly, the present invention relates to methods and apparatus for providing and using models for predicting risk of prostate cancer and/or for predicting prostate volume. In some embodiments, methods and devices for predicting prostate cancer risk and/or prostate volume are provided, at least in part, using information from a panel of kallikrein markers. The patent subject matter of this application, in some cases, includes interrelated methods, alternative solutions to a particular problem, and/or multiple different uses of systems and devices.

본 발명의 하나의 목적은 남성의 전립선 암의 위험성을 예측하는 로지스틱 회귀분석(logistic regression) 모델을 사용하여 하나의 이벤트의 확률을 획득하는 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for obtaining the probability of an event using a logistic regression model for predicting the risk of prostate cancer in men.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 컴퓨터가 제공된다. 상기 컴퓨터는 복수의 혈중 표지자(blood marker)들에 대한 정보를 수신하도록 구성되는 입력 인터페이스를 포함하고, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리(free) 전립선 특이 항원(Prostate-specific antigen; fPSA) 값 및 총 PSA(total PSA; tPSA) 값들을 포함한다. 상기 컴퓨터는 또한 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석(logistic regression) 모델을 평가하도록 프로그램되는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 tPSA에 대한 3차 스플라인(cubic spline) 항들을 결정하는 것으로서, tPSA에 대한 3차 스플라인(cubic spline) 항들을 결정하는 것은 2 내지 5 사이의 제 1 내부 매듭(knot) 및 5 내지 8 사이의 제 2 내부 매듭을 가지는 제 1의 3차 스플라인에 기초하여 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것을 포함하는, tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것과, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것으로서, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것은 0.25 내지 1 사이의 제 3 내부 매듭 및 1.0 내지 2.0 사이의 제 4 내부 매듭을 가지는 제 2의 3차 스플라인에 기초하여 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것을 포함하는, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것과, 수신된 tPSA 값 및 결정된 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 fPSA에 대한 제 1 값을 결정하는 것과, 수신된 fPSA 값 및 결정된 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 fPSA에 대한 제 2 값을 결정하는 것과, 그리고 제 1 값 및 제 2 값에 적어도 부분적으로 기초하여, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 것을 포함한다. 상기 컴퓨터는 또한 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하도록 구성되는 출력 인터페이스를 포함한다.In one set of embodiments, a computer for determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The computer comprises an input interface configured to receive information on a plurality of blood markers, wherein the information on the plurality of blood markers includes free prostate-specific antigen (fPSA) values and total PSA (tPSA) values. The computer also includes at least one processor programmed to evaluate a logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model is determining cubic spline terms for tPSA, and determining cubic spline terms for tPSA is a first internal knot between 2 and 5. ) and determining cubic spline terms for tPSA, comprising determining cubic spline terms for tPSA based on a first cubic spline having a second inner knot between 5 and 8; determining cubic spline terms for fPSA, wherein determining the cubic spline terms for fPSA is based on a second cubic spline having a third inner knot between 0.25 and 1 and a fourth inner knot between 1.0 and 2.0. determining cubic spline terms for the fPSA, including determining cubic spline terms for the fPSA by using determining a value of 1, determining a second value for fPSA based at least in part on the received fPSA value and cubic spline terms for the determined fPSA, and based at least in part on the first value and the second value thereby determining the probability of an event associated with prostate cancer. The computer also includes an output interface configured to output an indication of a probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 복수의 혈중 표지자들에 대한 값들을 측정하도록 구성되는 검출기를 포함하고, 복수의 혈중 표지자들은 유리 전립선 특이 항원(fPSA), 총 PSA(tPSA) 및 무손상 PSA(intact PSA; iPSA)를 포함한다. 상기 시스템은 또한 검출기와 전자 통신하는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 상기 적어도 하나의 프로세서는 인체 내에서의 고 위험 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위하여 fPSA, tPSA 및 iPSA에 대해 측정되는 값들에 적어도 부분적으로 기초하여, 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램된다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것으로서, tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것은 4 내지 5 사이의 제 1 내부 매듭 및 6 내지 8 사이의 제 2 내부 매듭을 가지는 제 1의 3차 스플라인에 기초하여 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것을 포함하는, tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것과, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것으로서, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것은 0.25 내지 1 사이의 제 3 내부 매듭 및 1.0 내지 2.0 사이의 제 4 내부 매듭을 가지는 제 2의 3차 스플라인에 기초하여 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것을 포함하는, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 것과, 수신된 tPSA 값 및 결정된 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 tPSA에 대한 제 1 값을 결정하는 것과, 수신된 fPSA 값 및 결정된 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 fPSA에 대한 제 2 값을 결정하는 것과, 제 1 값 및 제 2 값에 적어도 부분적으로 기초하여, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하고, 그리고 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 것을 포함한다.In one set of embodiments, a system for determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The system comprises a detector configured to measure values for a plurality of blood markers, wherein the plurality of blood markers detect free prostate specific antigen (fPSA), total PSA (tPSA) and intact PSA (iPSA). include The system also includes at least one processor in electronic communication with the detector. wherein the at least one processor is programmed to evaluate a logistic regression model based at least in part on values measured for fPSA, tPSA and iPSA to determine a probability of an event associated with high risk prostate cancer in a human body. . Evaluating the logistic regression model is determining cubic spline terms for tPSA, wherein determining cubic spline terms for tPSA includes a first inner knot between 4 and 5 and a second inner knot between 6 and 8. determining cubic spline terms for tPSA, comprising determining cubic spline terms for tPSA based on a first cubic spline with Determining the cubic spline terms for fPSA includes determining cubic spline terms for fPSA based on a second cubic spline having a third inner knot between 0.25 and 1 and a fourth inner knot between 1.0 and 2.0. determining cubic spline terms for the fPSA, and determining a first value for the tPSA based at least in part on the received tPSA value and the determined cubic spline terms for the tPSA, the received fPSA value and determining a second value for the fPSA based at least in part on the cubic spline terms for the determined fPSA, and determining, based at least in part on the first value and the second value, a probability of an event associated with prostate cancer. and outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 입력 인터페이스를 통해 수신하는 단계로서, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값 및 총 PSA(tPSA) 값들을 포함하는, 수신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 더 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계로서, tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계는 2 내지 5 사이의 제 1 내부 매듭 및 5 내지 8 사이의 제 2 내부 매듭을 가지는 제 1의 3차 스플라인에 기초하여 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계를 포함하는, 상기 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계와, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계로서, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계는 0.25 내지 1 사이의 제 3 내부 매듭 및 1.0 내지 2.0 사이의 제 4 내부 매듭을 가지는 제 2의 3차 스플라인에 기초하여 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계를 포함하는, 상기 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계와, 수신된 tPSA 값 및 결정된 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 tPSA에 대한 제 1 값을 결정하는 단계와, 수신된 fPSA 값 및 결정된 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 fPSA에 대한 제 2 값을 결정하는 단계와, 제 1 값 및 제 2 값에 적어도 부분적으로 기초하여, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 더 포함한다.In one set of embodiments, a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The method includes receiving information on a plurality of blood markers through an input interface, wherein the information on the plurality of blood markers includes free prostate specific antigen (fPSA) values and total PSA (tPSA) values. including the steps of The method further comprises evaluating, using the at least one processor, a logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model is determining cubic spline terms for tPSA, wherein determining cubic spline terms for tPSA includes a first inner knot between 2 and 5 and a first inner knot between 5 and 8. determining cubic spline terms for tPSA, comprising determining cubic spline terms for tPSA based on a first cubic spline having 2 inner knots; and cubic spline terms for fPSA and determining the cubic spline terms for the fPSA based on the second cubic spline having a third inner knot between 0.25 and 1 and a fourth inner knot between 1.0 and 2.0. determining cubic spline terms for the fPSA, comprising determining cubic spline terms for determining a value of 1 and determining a second value for fPSA based at least in part on the received fPSA value and cubic spline terms for the determined fPSA, wherein the first value and the second value are at least in part based, determining a probability of an event associated with prostate cancer. The method further comprises outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법을 수행하는 복수의 명령들로 인코딩되는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공된다. 상기 방법은 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하는 단계로서, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값 및 총 PSA(tPSA) 값들을 포함하는, 수신하는 단계, 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계로서, tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계는 2 내지 5 사이의 제 1 내부 매듭 및 5 내지 8 사이의 제 2 내부 매듭을 가지는 제 1의 3차 스플라인에 기초하여 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계를 포함하는, tPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계와, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계로서, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계는 0.25 내지 1 사이의 제 3 내부 매듭 및 1.0 내지 2.0 사이의 제 4 내부 매듭을 가지는 제 2의 3차 스플라인에 기초하여 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계를 포함하는, fPSA에 대한 3차 스플라인 항들을 결정하는 단계와, 수신된 tPSA 값 및 결정된 tPSA에 대한 3차 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 tPSA에 대한 제 1 값을 결정하는 단계와, 수신된 fPSA 값 및 결정된 fPSA에 대한 3차 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 fPSA에 대한 제 2 값을 결정하는 단계와, 제 1 값 및 제 2 값에 적어도 부분적으로 기초하여, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 더 포함한다.In one set of embodiments, a computer-readable storage medium is provided that is encoded with a plurality of instructions that, when executed by a computer, perform a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer. The method includes receiving information on a plurality of blood markers, wherein the information on the plurality of blood markers includes free prostate specific antigen (fPSA) values and total PSA (tPSA) values; evaluating the logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer within. Evaluating the logistic regression model is determining cubic spline terms for tPSA, wherein determining cubic spline terms for tPSA includes a first inner knot between 2 and 5 and a first inner knot between 5 and 8. determining cubic spline terms for tPSA, comprising determining cubic spline terms for tPSA based on a first cubic spline having 2 inner knots; determining, wherein the determining the cubic spline terms for fPSA is based on a second cubic spline having a third inner knot between 0.25 and 1 and a fourth inner knot between 1.0 and 2.0. determining cubic spline terms for fPSA, comprising determining cubic spline terms, and a first value for tPSA based at least in part on the received tPSA value and the determined cubic spline terms for tPSA determining the second value for fPSA based at least in part on the received fPSA value and the determined cubic spline terms for the fPSA; , determining a probability of an event associated with prostate cancer. The method further comprises outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 컴퓨터가 제공된다. 상기 컴퓨터는 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하도록 구성되는 입력 인터페이스를 포함하고, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함한다. 상기 컴퓨터는 또한 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위하여 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램되는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 tPSA 값, iPSA 값, hK2 값 및 fPSA 값 대 tPSA 값의 비에 적어도 부분적으로 기초하여 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 것을 포함한다. 상기 컴퓨터는 또한 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하도록 구성되는 출력 인터페이스를 포함한다.In one set of embodiments, a computer for determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The computer comprises an input interface configured to receive information about a plurality of blood markers, wherein the information about the plurality of blood markers includes a free prostate specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, an intact PSA (iPSA) values and human kallikrein 2 (hK2) values. The computer also includes at least one processor programmed to evaluate the logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model includes determining a probability of an event associated with prostate cancer based at least in part on the tPSA value, the iPSA value, the hK2 value, and the ratio of the fPSA value to the tPSA value. The computer also includes an output interface configured to output an indication of a probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 입력 인터페이스를 통해 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하는 단계로서, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함하는, 상기 수신하는 단계와, 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 tPSA 값, iPSA 값, hK2 값 및 fPSA 값 대 tPSA 값들의 비에 적어도 부분적으로 기초하여, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계와 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 포함한다.In one set of embodiments, a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The method includes receiving information on a plurality of blood markers through an input interface, wherein the information on the plurality of blood markers includes a free prostate-specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, an intact PSA ( iPSA) values and human kallikrein 2 (hK2) values, using at least one processor to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body; evaluating the logistic regression model based, at least in part, on the logistic regression model. Evaluating the logistic regression model comprises determining a probability of an event associated with prostate cancer based at least in part on the tPSA value, the iPSA value, the hK2 value, and the ratio of the fPSA value to the tPSA values, and outputting an indication of the probability of the event.

하나의 세트의 실시예들에서, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법을 수행하는 복수의 명령들로 인코딩되는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공된다. 상기 방법은 입력 인터페이스를 통해, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하는 단계로서, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함하는, 상기 수신하는 단계 및 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 tPSA 값, iPSA 값, hK2 값 및 fPSA 값 대 tPSA 값들의 비에 적어도 부분적으로 기초하여, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계 및 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 포함한다.In one set of embodiments, a computer-readable storage medium is provided that is encoded with a plurality of instructions that, when executed by a computer, perform a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer. The method includes receiving, through an input interface, information on a plurality of blood markers, wherein the information on the plurality of blood markers includes a free prostate-specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, and an intact PSA. using at least one processor to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body and the receiving step, comprising: an (iPSA) value and a human kallikrein 2 (hK2) value; evaluating the logistic regression model based, at least in part, on the logistic regression model. Evaluating the logistic regression model comprises determining a probability of an event associated with prostate cancer based, at least in part, on the tPSA value, the iPSA value, the hK2 value, and the ratio of the fPSA value to the tPSA values, and outputting an indication of the probability of the event.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 컴퓨터가 제공된다. 상기 컴퓨터는 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하도록 구성되는 입력 인터페이스를 포함하고, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함한다. 상기 컴퓨터는 또한 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램되는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 tPSA 값을 제 1 지수로 제곱함으로써 tPSA에 대한 비선형 항을 결정하고, fPSA 값을 제 2 지수로 제곱함으로써 fPSA에 대한 비선형 항을 결정하고, 그리고 tPSA 값, fPSA 값, iPSA 값, hK2 값, tPSA에 대한 비선형 항, fPSA에 대한 비선형 항에 적어도 부분적으로 기초하여 전립선 암과 관련되는 이벤트의 확률을 결정하는 것을 포함한다. 상기 컴퓨터는 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하도록 구성되는 출력 인터페이스를 더 포함한다.In one set of embodiments, a computer for determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The computer comprises an input interface configured to receive information about a plurality of blood markers, wherein the information about the plurality of blood markers includes a free prostate specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, an intact PSA (iPSA) values and human kallikrein 2 (hK2) values. The computer also includes at least one processor programmed to evaluate a logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model determines the nonlinear term for tPSA by squaring the tPSA value by a first exponent, determining the nonlinear term for fPSA by squaring the fPSA value by a second exponent, and determining the tPSA value, the fPSA value. , determining the probability of an event associated with prostate cancer based at least in part on the iPSA value, the hK2 value, the nonlinear term for tPSA, and the nonlinear term for fPSA. The computer further comprises an output interface configured to output an indication of a probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 입력 인터페이스를 통해, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 복수의 혈중 표지자에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함한다. 상기 방법은 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해, 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 더 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 tPSA 값을 제 1 지수로 제곱함으로써 tPSA에 대한 비선형 항을 결정하는 단계, fPSA 값을 제 2 지수로 제곱함으로써 fPSA에 대한 비선형 항을 결정하는 단계 및 tPSA 값, fPSA 값, iPSA 값, hK2 값, tPSA에 대한 비선형 항 및 fPSA에 대한 비선형 항에 적어도 부분적으로 기초하여 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 더 포함한다.In one set of embodiments, a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The method includes receiving, through an input interface, information on a plurality of blood markers, wherein the information on the plurality of blood markers includes a free prostate-specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, an intact PSA (iPSA) values and human kallikrein 2 (hK2) values. The method further comprises evaluating, using the at least one processor, the logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model comprises determining a nonlinear term for tPSA by squaring the tPSA value by a first exponent, determining a nonlinear term for fPSA by squaring the fPSA value by a second exponent, and tPSA value; determining the probability of an event associated with prostate cancer based at least in part on the fPSA value, the iPSA value, the hK2 value, the nonlinear term for tPSA and the nonlinear term for fPSA. The method further comprises outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법을 수행하는 복수의 명령들로 인코딩되는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공된다. 상기 방법은 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 복수의 혈중 표지자에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함한다. 상기 방법은 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 더 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 tPSA 값을 제 1 지수로 제곱함으로써 tPSA에 대한 비선형 항을 결정하는 단계, fPSA 값을 제 2 지수로 제곱함으로써 fPSA에 대한 비선형 항을 결정하는 단계 및 tPSA 값, fPSA 값, iPSA 값, hK2 값, tPSA에 대한 비선형 항 및 fPSA에 대한 비선형 항에 적어도 부분적으로 기초하여 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 더 포함한다.In one set of embodiments, a computer-readable storage medium is provided that is encoded with a plurality of instructions that, when executed by a computer, perform a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer. The method comprises receiving information on a plurality of blood markers, wherein the information on the plurality of blood markers includes a free prostate specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, an intact PSA (iPSA) value. and human kallikrein 2 (hK2) values. The method further comprises evaluating the logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model comprises determining a nonlinear term for tPSA by squaring the tPSA value by a first exponent, determining a nonlinear term for fPSA by squaring the fPSA value by a second exponent, and tPSA value; determining the probability of an event associated with prostate cancer based at least in part on the fPSA value, the iPSA value, the hK2 value, the nonlinear term for tPSA and the nonlinear term for fPSA. The method further comprises outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 컴퓨터가 제공된다. 상기 컴퓨터는 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하도록 구성되는 입력 인터페이스를 포함하고, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값 및 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함한다. 상기 컴퓨터는 또한 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 tPSA에 대한 선형 스플라인 항들을 결정하고, fPSA에 대한 선형 스플라인 항들을 결정하고, 수신된 tPSA 값 및 결정된 tPSA에 대한 선형 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 tPSA에 대한 제 1 값을 결정하고, 수신된 fPSA 값 및 결정된 fPSA에 대한 선형 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 fPSA에 대한 제 2 값을 결정하고, 제 1 값 및 제 2 값에 적어도 부분적으로 기초하여 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 것을 포함한다. 상기 컴퓨터는 또한 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하도록 구성되는 출력 인터페이스를 포함한다.In one set of embodiments, a computer for determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The computer comprises an input interface configured to receive information about a plurality of blood markers, wherein the information about the plurality of blood markers includes a free prostate specific antigen (fPSA) value and a total PSA (tPSA) value, an intact PSA (iPSA) values and human kallikrein 2 (hK2) values. The computer also includes at least one processor programmed to evaluate the logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model determines the linear spline terms for tPSA, determines the linear spline terms for fPSA, and the second for tPSA based at least in part on the received tPSA value and the determined linear spline terms for tPSA. determine a value of 1, determine a second value for fPSA based at least in part on the received fPSA value and linear spline terms for the determined fPSA, and determine a second value for fPSA based at least in part on the first value and the second value. and determining a probability of an associated event. The computer also includes an output interface configured to output an indication of a probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 입력 인터페이스를 통해, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값, 및 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함한다. 상기 방법은 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해, 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 더 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 tPSA에 대한 선형 스플라인 항들을 결정하는 단계, fPSA에 대한 선형 스플라인 항들을 결정하는 단계, 수신된 tPSA 값 및 결정된 tPSA에 대한 선형 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 tPSA에 대한 제 1 값을 결정하는 단계, 수신된 fPSA 값 및 결정된 fPSA에 대한 선형 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 fPSA에 대한 제 2 값을 결정하는 단계, 제 1 값 및 제 2 값에 적어도 부분적으로 기초하여 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 더 포함한다.In one set of embodiments, a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer is provided. The method includes receiving, through an input interface, information on a plurality of blood markers, wherein the information on the plurality of blood markers includes a free prostate specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, and Intact PSA (iPSA) values and human kallikrein 2 (hK2) values are included. The method further comprises evaluating, using the at least one processor, the logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model comprises determining linear spline terms for tPSA, determining linear spline terms for fPSA, tPSA based at least in part on the received tPSA value and the determined linear spline terms for tPSA. determining a first value for fPSA, determining a second value for fPSA based at least in part on the received fPSA value and the determined linear spline terms for fPSA, the first value and the second value at least in part determining a probability of an event associated with prostate cancer based on the step. The method further comprises outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법을 수행하는 복수의 명령들로 인코딩되는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공된다. 상기 방법은 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 값을 포함한다. 상기 방법은 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 수신된 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 더 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 tPSA에 대한 선형 스플라인 항들을 결정하는 단계, fPSA에 대한 선형 스플라인 항들을 결정하는 단계, 수신된 tPSA 값 및 결정된 tPSA에 대한 선형 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 tPSA에 대한 제 1 값을 결정하는 단계, 수신된 fPSA 값 및 결정된 fPSA에 대한 선형 스플라인 항들에 적어도 부분적으로 기초하여 fPSA에 대한 제 2 값을 결정하는 단계, 제 1 값 및 제 2 값에 적어도 부분적으로 기초하여 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 더 포함한다.In one set of embodiments, a computer-readable storage medium is provided that is encoded with a plurality of instructions that, when executed by a computer, perform a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer. The method comprises receiving information about a plurality of blood markers, wherein the information about the plurality of blood markers includes a free prostate specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, an intact PSA (iPSA) values and human kallikrein 2 (hK2) values. The method further comprises evaluating the logistic regression model based at least in part on the received information to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Evaluating the logistic regression model comprises determining linear spline terms for tPSA, determining linear spline terms for fPSA, tPSA based at least in part on the received tPSA value and the determined linear spline terms for tPSA. determining a first value for fPSA, determining a second value for fPSA based at least in part on the received fPSA value and the determined linear spline terms for fPSA, the first value and the second value at least in part determining a probability of an event associated with prostate cancer based on the step. The method further comprises outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 고 위험 암의 위험성을 결정하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 수신하도록 구성되는 입력 인터페이스를 포함하고, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA), 총 PSA(tPSA) 값, 무손상 PSA(iPSA) 값 및 hK2 값을 포함한다. 상기 시스템은 또한 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 수신된 값들을 로지스틱 회귀분석 모델로 진입시키는데, 적어도 tPSA 값 및 tPSA 값들이 선형 및 비선형 항들 이 둘 모두를 사용하여 로지스틱 회귀분석 모델 내로 진입되고, 그리고 고 위험 암의 위험성을 결정하기 위하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램된다.In one set of embodiments, a system for determining a risk of high risk cancer is provided. The system comprises an input interface configured to receive information about a plurality of blood markers, wherein the information about the plurality of blood markers includes a free prostate specific antigen (fPSA), a total PSA (tPSA) value, an intact PSA ( iPSA) values and hK2 values. The system also includes at least one processor, wherein the at least one processor enters the received values into a logistic regression model, wherein at least a tPSA value and tPSA values use both linear and non-linear terms to form a logistic regression model. and programmed to evaluate the logistic regression model to determine the risk of high risk cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 미세 유체 샘플 분석기를 포함하고, 미세 유체 샘플 분석기는 하우징(housing), 적어도 하나의 미세 유체 채널을 가지는 카세트(cassette)를 수용하도록 구성되는 하우징 내의 개구를 포함하고, 여기서 하우징은 하우징 내에서 카세트를 검출하도록 카세트 상의 메이팅(mating) 구성요소와 인터페이스하도록 구성되는 구성요소를 포함한다. 상기 시스템은 또한 하우징 내에 위치되는 압력 제어 시스템을 포함하고, 압력 제어 시스템은 적어도 하나의 미세 유체 채널을 통해 샘플을 이동시키기 위하여 카세트 내에서 적어도 하나의 미세 유체 채널을 가압하도록 구성된다. 상기 시스템은 하우징 내에 위치되는 광학 시스템을 더 포함하고, 광학 시스템은 적어도 하나의 광원 및 광원으로부터 떨어져 이격되는 적어도 하나의 검출기를 포함하고, 여기서 광원은 카세트가 샘플 분석기에 삽입될 때 카세트를 통해 광을 통과시키도록 구성되고, 검출기는 카세트를 통과하는 광의 양을 검출하기 위해 광원에 대향하여 위치된다. 상기 시스템은 적어도 사람의 연령을 입력하기 위하여 하우징과 연관되는 사용자 인터페이스 및 미세 유체 샘플 분석기와 전기적으로 통신되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위하여 적어도 하나의 검출기로부터 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램되고, 여기서 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 크기 조정된 변수들을 산출하기 위해 복수의 변수들의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하고 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 산출하기 위해 사용되는 크기 조정된 변수들에 대한 값들을 합산하는 것을 포함하고, 복수의 변수들은 연령 및 검출기로부터 수신되는 정보에 포함되는 적어도 2개의 변수들을 포함하고 fPSA, iPSA 및 tPSA로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.In one set of embodiments, a system for determining a probability of an event associated with prostate cancer in a human body is provided. The system includes a microfluidic sample analyzer, the microfluidic sample analyzer comprising a housing, an opening in the housing configured to receive a cassette having at least one microfluidic channel, wherein the housing is within the housing and a component configured to interface with a mating component on the cassette to detect the cassette in the . The system also includes a pressure control system positioned within the housing, the pressure control system configured to pressurize the at least one microfluidic channel within the cassette to move the sample through the at least one microfluidic channel. The system further comprises an optical system positioned within the housing, the optical system comprising at least one light source and at least one detector spaced apart from the light source, wherein the light source transmits light through the cassette when the cassette is inserted into the sample analyzer. and the detector is positioned opposite the light source to detect the amount of light passing through the cassette. The system includes a processor in electrical communication with a microfluidic sample analyzer and a user interface associated with the housing for inputting at least the age of the person, the processor configured to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. to evaluate the logistic regression model based at least in part on information received from the at least one detector, wherein evaluating the logistic regression model comprises calculating each of the plurality of variables by different coefficients to yield scaled variables. and summing the values for the scaled variables that are scaled to a value and used to calculate a probability of an event associated with prostate cancer in the human body, wherein the plurality of variables depend on age and information received from the detector. It comprises at least two variables included and is selected from the group consisting of fPSA, iPSA and tPSA.

하나의 세트의 실시예들에서, 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 미세 유체 샘플 분석기를 제공하는 단계를 포함하고, 미세 유체 샘플 분석기는 하우징, 적어도 하나의 미세 유체 채널을 가지는 카세트를 수용하도록 구성되는 하우징 내의 개구로서, 하우징은 하우징 내에서 카세트를 검출하도록 카세트 상의 메이팅 구성요소와 인터페이스하도록 구성되는 구성요소를 포함하는, 개구 및 하우징 내에 위치되는 압력 제어 시스템으로서, 압력 제어 시스템은 적어도 하나의 미세 유체 채널을 통해 샘플을 이동시키기 위하여 카세트 내에서 적어도 하나의 미세 유체 채널을 가압하도록 구성되는, 압력 제어 시스템을 포함한다. 미세 유체 샘플 분석기는 또한 하우징 내에 위치되는 광학 시스템으로서, 광학 시스템은 적어도 하나의 광원 및 광원으로부터 떨어져 이격되는 적어도 하나의 검출기를 포함하고, 광원은 카세트가 샘플 분석기에 삽입될 때 카세트를 통해 광을 통과시키도록 구성되고, 검출기는 카세트를 통과하는 광의 양을 검출하기 위해 광원에 대향하여 위치되는, 상기 광학 시스템 및 적어도 사람의 연령을 입력하기 위하여 하우징과 연관되는 사용자 인터페이스를 포함한다. 상기 방법은 미세 유체 샘플 분석기를 사용하여 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 결정하는 단계로서, 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 유리 전립선 특이 항원(fPSA) 값, 총 PSA(tPSA) 값 및 무손상 PSA(iPSA) 값을 포함하는, 결정하는 단계 및 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 상기 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 포함하고, 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 크기 조정된 변수들을 산출하기 위해 복수의 변수들의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하고 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 산출하는 데 사용되는 크기 조정된 변수들에 대한 값들을 합산하는 단계를 포함하고, 복수의 변수들은 연령 및 검출기로부터 수신되는 정보에 포함되는 적어도 2개의 변수들을 포함하고 fPSA, iPSA 및 tPSA로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.In one set of embodiments, a method of determining a probability of an event associated with prostate cancer in a human body is provided. The method includes providing a microfluidic sample analyzer, the microfluidic sample analyzer comprising: a housing, an opening in the housing configured to receive a cassette having at least one microfluidic channel, the housing configured to detect the cassette within the housing A pressure control system positioned within an opening and a housing comprising a component configured to interface with a mating component on the cassette, wherein the pressure control system comprises at least one in the cassette for moving a sample through the at least one microfluidic channel. and a pressure control system configured to pressurize the microfluidic channel. A microfluidic sample analyzer is also an optical system positioned within the housing, the optical system comprising at least one light source and at least one detector spaced apart from the light source, the light source directing light through the cassette when the cassette is inserted into the sample analyzer. and a user interface associated with the housing for inputting the optical system and at least the age of a person, configured to pass therethrough, wherein the detector is positioned opposite the light source to detect an amount of light passing through the cassette. The method includes determining information on a plurality of blood markers using a microfluidic sample analyzer, wherein the information on the plurality of blood markers includes a free prostate-specific antigen (fPSA) value, a total PSA (tPSA) value, and no a logistic regression model based, at least in part, on the information, using at least one processor to determine a probability of an event associated with prostate cancer in a human body, comprising: an impaired PSA (iPSA) value; and evaluating the logistic regression model, wherein the evaluating the logistic regression model comprises scaling each of the plurality of variables to different coefficient values to yield scaled variables and probabilities of events associated with prostate cancer in the human body. summing values for the scaled variables used to calculate selected from the group being

하나의 세트의 실시예들에서, 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 디바이스를 포함하고, 상기 디바이스는 제 1 결합 파트너(binding partner)를 포함하는 제 1 분석 영역 및 제 2 결합 파트너를 포함하는 제 2 분석 영역을 포함하고, 제 1 결합 파트너는 유리 전립선 특이 항원(fPSA), 무손상 전립선 특이 항원(iPSA) 및 총 PSA(tPSA) 중 적어도 하나와 결합하도록 적응되고, 제 2 결합 파트너는 fPSA, iPSA 및 tPSA 중 적어도 다른 하나와 결합하도록 적응된다. 상기 시스템은 제 1 및 제 2 분석 영역들과 연관되는 검출기 및 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 검출기로부터 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램된 프로세서를 포함하고, 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 크기 조정된 변수들을 산출하기 위해 복수의 변수들의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하고 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 산출하기 위해 사용되는 크기 조정된 변수들에 대한 값들을 합산하는 것을 포함하고, 복수의 변수들은 연령 및 검출기로부터 수신되는 정보에 포함되는 적어도 2개의 변수들을 포함하고 fPSA, iPSA 및 tPSA로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.In one set of embodiments, a system is provided. The system comprises a device, wherein the device comprises a first assay region comprising a first binding partner and a second assay region comprising a second binding partner, wherein the first binding partner is free prostate-specific. and wherein the second binding partner is adapted to bind at least one of an antigen (fPSA), an intact prostate specific antigen (iPSA) and a total PSA (tPSA), and the second binding partner is adapted to bind at least another of fPSA, iPSA and tPSA. The system is configured to evaluate a logistic regression model based at least in part on a detector associated with the first and second regions of analysis and information received from the detector to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. Comprising a programmed processor, wherein evaluating the logistic regression model scales each of the plurality of variables to different coefficient values to yield scaled variables and calculates a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. summing values for the scaled variables used to is chosen

하나의 세트의 실시예들에서, 방법이 제공된다. 상기 방법은 디바이스 내로 샘플을 도입하는 단계를 포함하고, 여기서 디바이스는 제 1 결합 파트너를 포함하는 제 1 분석 영역 및 제 2 결합 파트너를 포함하는 제 2 분석 영역을 포함하고, 제 1 결합 파트너는 유리 전립선 특이 항원(fPSA), 무손상 전립선 특이 항원(iPSA) 및 총 PSA(tPSA) 중 적어도 하나와 결합하도록 적응되고, 제 2 결합 파트너는 fPSA, iPSA 및 tPSA 중 적어도 다른 하나와 결합하도록 적응된다. 상기 방법은 샘플로부터의 fPSA, iPSA 및/또는 tPSA 중 임의의 PSA가 제 1 및 제 2 분석 영역들에서 제 1 및/또는 제 2 결합 파트너들과 결합하도록 하는 단계, 제 1 및 제 2 분석 영역들과 연관되는 하나 이상의 검출기들을 사용하여 fPSA, iPSA 및/또는 tPSA의 특징을 결정하는 단계, 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위하여 적어도 하나의 검출기로부터 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램된 프로세서 내로 fPSA, iPSA 및/또는 tPSA의 특징들을 입력하는 단계로서, 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 크기 조정된 변수들을 산출하기 위하여 복수의 변수들의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하고 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 산출하는 데 사용되는 크기 조정된 변수들에 대한 값들을 합산하는 것을 포함하고, 복수의 변수들은 연령 및 검출기로부터 수신되는 정보에 포함되는 적어도 2개의 변수들을 포함하고 fPSA, iPSA 및 tPSA로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 입력하는 단계와, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 단계를 포함한다.In one set of embodiments, a method is provided. The method comprises introducing a sample into a device, wherein the device comprises a first assay region comprising a first binding partner and a second assay region comprising a second binding partner, wherein the first binding partner is free and is adapted to bind at least one of prostate specific antigen (fPSA), intact prostate specific antigen (iPSA) and total PSA (tPSA), and wherein the second binding partner is adapted to bind at least another of fPSA, iPSA and tPSA. The method comprises the steps of allowing any PSA of fPSA, iPSA and/or tPSA from the sample to bind to first and/or second binding partners in first and second analysis regions, the first and second analysis regions determining a characteristic of fPSA, iPSA and/or tPSA using one or more detectors associated with inputting characteristics of the fPSA, iPSA and/or tPSA into a processor programmed to evaluate the logistic regression model based in part on the evaluation of the logistic regression model, wherein evaluating the logistic regression model comprises: scaling each to a different coefficient value and summing the values for the scaled variables used to calculate a probability of an event associated with prostate cancer in the human body, wherein the plurality of variables are derived from age and detector. and inputting at least two variables included in the received information and selected from the group consisting of fPSA, iPSA and tPSA, and determining a probability of an event associated with prostate cancer.

하나의 세트의 실시예들에서, 디바이스가 제공된다. 상기 디바이스는 미세 유체 시스템을 포함하고, 미세 유체 시스템은 적어도 하나의 유입구 및 하나의 유출구를 포함하는 제 1 미세 유체 채널, 제 1 미세 유체 채널에 저장되는 제 1 시약(reagent), 제 1 미세 유체 채널에 제 1 시약을 저장하기 위하여 제 1 미세 유체 채널의 유입구를 덮는 시일(seal) 및 제 1 미세 유체 채널의 유출구를 덮는 시일, 적어도 하나의 유입구 및 하나의 유출구를 포함하는 제 2 미세 유체 채널을 포함한다. 상기 디바이스는 또한 각각 항-iPSA 특이 포획 항체(capture antibody), 항-fPSA 특이 포획 항체 및 항-tPSA 특이 포획 항체 중 하나를 포함하는, 제 1 분석 영역, 제 2 분석 영역 및 제 3 분석 영역을 포함하고, 제 1, 제 2 및 제 3 분석 영역들 중 하나 이상은 제 2 미세 유체 채널과 유체 연통된다. 상기 디바이스는 또한 미세 유체 시스템과 연결될 수 있는 유체 커넥터(connector)를 포함하고, 유체 커넥터는 유체 경로 유입구 및 유체 경로 유출구를 포함하는 유체 경로를 포함하고, 연결 시에, 유체 경로 유입구는 유체 경로와 제 1 미세 유체 채널 사이에서 유체 연통이 가능하도록 제 1 미세 유체 채널의 유출구에 연결되고, 유체 경로 유출구는 유체 경로와 제 2 미세 유체 채널 사이에서 유체 연통이 가능하도록 제 2 미세 유체 채널의 유입구에 연결되고, 제 1 및 제 2 미세 유체 채널들은 유체 커넥터를 통한 접속의 부재로 서로 유체 연통되지 않는다. 상기 디바이스는 또한 항-PSA에 결합하는 항체에 접합(conjugation)되는 금속 콜로이드의 소스(source)를 포함한다.In one set of embodiments, a device is provided. The device comprises a microfluidic system, the microfluidic system comprising a first microfluidic channel comprising at least one inlet and one outlet, a first reagent stored in the first microfluidic channel, a first microfluidic a second microfluidic channel comprising a seal covering an inlet of the first microfluidic channel and a seal covering an outlet of the first microfluidic channel for storing a first reagent in the channel, at least one inlet and one outlet includes The device also comprises a first analysis region, a second analysis region and a third analysis region, each comprising one of an anti-iPSA specific capture antibody, an anti-fPSA specific capture antibody and an anti-tPSA specific capture antibody. and at least one of the first, second and third analysis regions is in fluid communication with the second microfluidic channel. The device also includes a fluidic connector connectable with the microfluidic system, the fluidic connector comprising a fluid path comprising a fluid path inlet and a fluid path outlet, wherein upon connection, the fluid path inlet is coupled to the fluid path and It is connected to the outlet of the first microfluidic channel to enable fluid communication between the first microfluidic channels, and the fluid path outlet is at the inlet of the second microfluidic channel to enable fluid communication between the fluid path and the second microfluidic channel. connected, and the first and second microfluidic channels are not in fluid communication with each other with the absence of a connection through the fluidic connector. The device also includes a source of metal colloid conjugated to an antibody that binds anti-PSA.

하나의 세트의 실시예들에서, 남성의 전립선 암의 위험성을 예측하기 위한 로지스틱 회귀분석 모델을 사용하여 이벤트의 확률을 획득하는 방법이 제공된다. 상기 방법은:In one set of embodiments, a method is provided for obtaining a probability of an event using a logistic regression model for predicting the risk of prostate cancer in men. The method is:

a) 다수의 남성들의 데이터의 다변수 로지스틱 회귀분석을 사용함으로써 획득되는 로지스틱 회귀분석 모델을 제공하는 단계로서, 상기 데이터는 상기 다수의 남성들의 각 남성 별로 전립선 암 상태에 대한 데이터 및 상기 전립선 암 상태의 데이터에 선행하고, 연령; 상기 남성들의 혈액 샘플들로부터 혈중 표지자들, 총 전립선 특이 항원(tPSA), 유리 PSA(fPSA), 무손상 PSA(iPSA) 및 선택사양으로 인체 칼리크레인 2(hK2)의 결정들을 포함하는 데이터를 포함하고, 상기 로지스틱 회귀분석 모델은 식:a) providing a logistic regression model obtained by using multivariate logistic regression analysis of data of a plurality of men, wherein the data includes data on the prostate cancer status for each male of the plurality of men and the prostate cancer status preceded by the data of age; data comprising determinations of blood markers, total prostate specific antigen (tPSA), free PSA (fPSA), intact PSA (iPSA) and optionally human kallikrein 2 (hK2) from blood samples of the men , and the logistic regression model is

Figure 112020089167333-pat00001
Figure 112020089167333-pat00001

을 사용하여 생성되고, 여기서 상기 로지스틱 회귀분석 모델을 획득하기 위해, π는 상기 이벤트의 확률이고, βi는 각각 연령, tPSA, fPSA, iPSA 및 선택적으로 hK2를 포함하여 j개의 변수들에 걸친 변수 xi에 대한 계수인, 상기 제공하는 단계와;to obtain the logistic regression model, where π is the probability of the event and β i is a variable over j variables including age, tPSA, fPSA, iPSA and optionally hK2, respectively. providing a coefficient for x i ;

b) 남성의 연령을 년(year)으로 제공하는 단계와,b) providing the male's age in years;

c) 상기 남성의 혈액 샘플로부터, 상기 혈중 표지자들c) from the male blood sample, the blood markers

i) tPSA,i) tPSA,

ii) fPSA,ii) fPSA;

iii) iPSA,iii) iPSA;

iv) 선택적으로 hK2를 각각 결정하는 단계와;iv) optionally determining each hK2;

d) 상기 남성의 상기 이벤트의 상기 확률을d) said probability of said event of said man

i) 활용 식:

Figure 112020089167333-pat00002
을 규정하고,i) Conjugation formula:
Figure 112020089167333-pat00002
stipulate,

ii) 상기 확률을

Figure 112020089167333-pat00003
로 획득하는 것ii) the probability
Figure 112020089167333-pat00003
to obtain with

에 의해 획득하기 위하여 단계 b)의 상기 제공된 연령 및 단계 c)의 상기 결정된 혈중 표지자들을 사용하여 상기 로지스틱 회귀분석 모델을 활용하는 단계를 포함한다.utilizing the logistic regression model using the provided age of step b) and the determined blood markers of step c) to obtain by

상기 방법에 대한 특징은 상기 로지스틱 회귀분석 모델에서 상기 암에 대한 위험성은 tPSA가 ≥ 15ng/ml, 바람직하게는 ≥ 20ng/ml 및 가장 바람직하게 ≥ 25ng/ml인 경우 tPSA에 단독으로 기초한다는 것이다.A feature of this method is that the risk for cancer in the logistic regression model is based solely on tPSA when tPSA is > 15 ng/ml, preferably > 20 ng/ml and most preferably > 25 ng/ml.

본 발명의 다른 목적은 선형 회귀분석 모델을 사용하여 전립선 부피를 예측하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for predicting prostate volume using a linear regression model.

본 발명의 실시예들은 선형 회귀분석 모델을 사용하여 전립선 부피를 예측하는 방법을 제공하고, 여기서 상기 방법은:Embodiments of the present invention provide a method for predicting prostate volume using a linear regression model, wherein the method comprises:

a) 다수의 남성들의 데이터의 선형 회귀분석을 사용함으로써 획득되는 선형 회귀분석 모델을 제공하는 단계로서, 상기 데이터는 상기 다수의 남성들의 각 남성 별로,a) providing a linear regression model obtained by using a linear regression analysis of data of a plurality of men, wherein the data is for each male of the plurality of men,

i) 전립선 부피에 대한 데이터 및i) data on prostate volume and

ii) 전립선 부피에 대한 데이터에 선행하고, 연령; 상기 남성들의 혈액 샘플들로부터의 혈중 표지자들: 총 전립선 특이 항원(tPSA), 유리 PSA(fPSA), 무손상 PSA(iPSA) 및 선택사양으로 인체 칼리크레인 2(hK2)의 결정들을 포함하는 데이터를 포함하고, 상기 선형 회귀분석 모델은 식:ii) preceded by data for prostate volume, age; Blood markers from blood samples of the men: data comprising determinations of total prostate specific antigen (tPSA), free PSA (fPSA), intact PSA (iPSA) and optionally human kallikrein 2 (hK2). wherein the linear regression model has the formula:

Figure 112020089167333-pat00004
Figure 112020089167333-pat00004

을 사용하여 생성되고, 여기서 상기 선형 회귀분석 모델을 획득하기 위해 V는 전립선 부피이고, βi은 연령, tPSA, fPSA, iPSA 및 선택적으로 hK2을 각각 포함하는 j개의 변수들에 걸친 변수 xi에 대한 계수인, 상기 제공하는 단계와;to obtain the linear regression model, where V is the prostate volume and β i is the variable x i over j variables each comprising age, tPSA, fPSA, iPSA and optionally hK2. providing the coefficient for;

b) 남성의 연령을 년으로 제공하는 단계와;b) providing the male's age in years;

c) 상기 남성의 혈액 샘플로부터, 상기 혈중 표지자들 tPSA, fPSA, iPSA 및 선택적으로 hK2를 각각 결정하는 단계와;c) determining from the male blood sample the blood markers tPSA, fPSA, iPSA and optionally hK2, respectively;

d) 상기 남성의 상기 예측된 전립선 부피를 획득하기 위하여 단계 b)의 상기 제공된 연령 및 단계 c)의 상기 결정된 혈중 표지자들을 사용하여 상기 선형 회귀분석 모델을 활용하는 단계를 포함한다.d) utilizing said linear regression model using said provided age of step b) and said determined blood markers of step c) to obtain said predicted prostate volume of said male.

상기 방법에 대한 특징은 상기 선형 회귀분석 모델에서 상기 암에 대한 위험성은 tPSA가 ≥ 15ng/ml, 바람직하게는 ≥ 20ng/ml 및 가장 바람직하게 ≥ 25ng/ml인 경우 tPSA에 단독으로 기초한다는 것이다.A feature of this method is that the risk for cancer in the linear regression model is based solely on tPSA when tPSA is > 15 ng/ml, preferably > 20 ng/ml and most preferably > 25 ng/ml.

본 발명의 다른 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 함께 고려될 때 본 발명의 다양한 비제한적인 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 명세서 및 참조로서 통합되는 문서가 상충하고/하거나 모순되는 내용을 포함하는 경우, 본 명세서가 규제할 것이다. 참조로서 통합된 둘 이상의 문서들이 서로에 대하여 상충하고/하거나 모순되는 내용을 포함하면, 더 최근의 발효일을 가지는 문서가 규제할 것이다.Other advantages and novel features of the invention will become apparent from the following detailed description of various non-limiting embodiments of the invention when considered in conjunction with the accompanying drawings. To the extent this specification and documents incorporated by reference contain conflicting and/or contradictory material, this specification will control. If two or more documents incorporated by reference contain conflicting and/or contradictory content with respect to each other, the document with the more recent effective date will govern.

본 발명의 비제한적인 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 예로서 기술될 것이고, 첨부 도면들은 개략적이며 비율에 따라 도시되도록 의도되지 않는다. 도면들에서, 각각의 동일한 또는 거의 동일하게 도시되는 구성요소는 전형적으로 단일한 숫자로 표현된다. 명료성을 위하여, 당업자가 본 발명을 이해하도록 하는데 설명이 필요하지 않는 곳에서는 모든 구성요소가 모든 도면에 라벨링되거나 본 발명의 각각의 실시예의 모든 구성요소가 도시되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 양성 암 생체검사의 확률을 결정하는 프로세스의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따른 로지스틱 회귀분석 모델을 조건부로 선택하는 프로세스의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들이 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들이 사용될 수 있는 예시적인 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 미세유체 시스템 및 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 샘플 분석기의 일부일 수 있는 다양한 구성요소들을 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 샘플 분석기 및 카세트의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는데 사용될 수 있는 유체 커넥터를 포함하는 카세트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 유체 커넥터의 분해 조립도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 카세트의 분해 조립도이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 유체 커넥터를 포함하는 카세트의 개략도이다.
도 11a는 본 발명의 일부 실시예에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 카세트의 개략도이다.
도 11b 내지 도 11f는 하나의 세트의 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 다수의 구성요소들로 형성되는 카세트들의 개략도들이다.
도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 샘플 분석기의 일부분의 개략도이다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 다양한 상이한 구성요소들과 연관되는 샘플 분석기의 제어 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들을 결정하는 데 사용될 수 있는 카세트의 미세 유체 시스템을 도시하는 개략도이다.
도 15는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 하나 이상의 혈중 표지자들의 결정을 나타내는 시간의 함수로서의 광학 밀도의 측정을 도시하는 플롯이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Non-limiting embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings, which are schematic and are not intended to be drawn to scale. In the drawings, each identical or nearly identically depicted component is typically represented by a single number. In the interest of clarity, not all components are labeled in all drawings or all components of each embodiment of the invention are shown where explanation is not required to enable one of ordinary skill in the art to understand the present invention.
1 is a flow diagram of a process for determining the probability of a positive cancer biopsy in accordance with some embodiments of the present invention.
2 is a flow diagram of a process for conditionally selecting a logistic regression model in accordance with some embodiments of the present invention.
3 is a schematic diagram of a computer system in which some embodiments of the present invention may be implemented.
4 is a diagram illustrating an exemplary network environment in which some embodiments of the present invention may be used.
5 is a block diagram illustrating various components that may be part of a microfluidic system and a sample analyzer that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
6 is a perspective view of a sample analyzer and cassette that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
7 is a perspective view of a cassette including a fluidic connector that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
8 is an exploded view of a fluidic connector that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
9 is an exploded view of a cassette that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
10 is a schematic diagram of a cassette comprising a fluidic connector that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
11A is a schematic diagram of a cassette that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
11B-11F are schematic diagrams of cassettes formed from multiple components that may be used to determine one or more blood markers according to a set of embodiments.
12 is a schematic diagram of a portion of a sample analyzer that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the invention.
13 is a block diagram illustrating a control system of a sample analyzer associated with various different components that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
14 is a schematic diagram illustrating a microfluidic system of a cassette that may be used to determine one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.
15 is a plot depicting a measurement of optical density as a function of time indicative of determination of one or more blood markers in accordance with some embodiments of the present invention.

상술한 바와 같이, 전립선 암의 확률 및/또는 전립선 부피를 예측하는 많은 종래의 기술들은 적어도 부분적으로 환자의 임상 검사(예를 들어, 디지털 직장 검사(digital rectal exam) 즉 DRE)에 기초한다. 본원에서 기술되는 일부 실시예들은 임상학적 정밀 검사를 필요로 하지 않고, 적어도 부분적으로 혈중 표지자들의 패널에 기초하여 전립선 암의 예측되는 확률 및/또는 전립선 부피를 결정하는 방법들 및 장치들과 관련된다. 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 생체 검사에서 제공되는 전립선 암의 예측 확률 및/또는 전립선 부피는 전립선 생체 검사와 관련되는 결정들을 돕는 데 유용할 수 있는 신뢰성 있는 메트릭(metric)이다.As noted above, many conventional techniques for predicting the probability of prostate cancer and/or prostate volume are based, at least in part, on the patient's clinical examination (eg, digital rectal exam or DRE). Some embodiments described herein relate to methods and apparatus for determining a predicted probability of prostate cancer and/or prostate volume based, at least in part, on a panel of blood markers, without requiring clinical scrutiny. . As will be described in more detail below, the predictive probability of prostate cancer and/or prostate volume provided in a biopsy is a reliable metric that may be useful in assisting decisions related to a prostate biopsy.

일부 실시예들은 전립선 암의 위험성을 평가하도록 프로그램된 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨터 시스템과 관련되고, 여기서 전립선 암의 위험성은 적어도 부분적으로, 복수의 혈중 표지자들에 대한 값들에 기초하여 결정된다. 일부 실시예들에서, 컴퓨터 시스템은 본원에서 기술되는 혈중 표지자들 중 하나 이상에 대한 값을 결정하는 하나 이상의 검출기들을 구비하는 통합 시스템(예를 들어, 분석기 및/또는 칩/카세트 상의)으로 구현될 수 있다. 다른 실시예들에서, 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 검출기들로부터 멀리 위치되는 컴퓨터를 포함할 수 있고, 본원에서 기술되는 혈중 표지자들 중 하나 이상에 대한 값들은 사용자 인터페이스를 사용하여 수동으로 입력될 수 있고/있거나 값들은 네트워크(예를 들어, 인터넷)에 통신적으로 결합되는 네트워크 인터페이스를 통해 수신될 수 있다. 컴퓨터 시스템 내의 적어도 하나의 프로세서는 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 생체검사에서 전립선 암의 위험성을 평가하기 위하여 하나 이상의 모델들을 수신된 입력들에 인가하도록 프로그램될 수 있다.Some embodiments relate to a computer system comprising at least one processor programmed to assess a risk of prostate cancer, wherein the risk of prostate cancer is determined based, at least in part, on values for a plurality of blood markers. In some embodiments, the computer system may be implemented as an integrated system (eg, on an analyzer and/or chip/cassette) having one or more detectors that determine a value for one or more of the blood markers described herein. can In other embodiments, the computer system may comprise a computer located remote from one or more detectors, and values for one or more of the blood markers described herein may be entered manually using a user interface and/ or the values may be received via a network interface that is communicatively coupled to a network (eg, the Internet). At least one processor in the computer system may be programmed to apply one or more models to the received inputs to assess the risk of prostate cancer on a biopsy, as will be described in more detail below.

본 발명의 일부 실시예들에 따라 사용되는 모델들은 복수의 입력 요인들에 대한 정보를 통합하는 것을 돕는다. 예를 들어, 입력 요인들은 PSA, 유리-대-총 PSA 비 및/또는 디지털 직장 검사(DRE) 상태일 수 있다. 이 예들을 계속하면, 제 1 환자는 3ng/ml의 PSA, 15%의 유리-대-총 PSA 비 및 음성의 DRE를 가질 수 있고, 제 2 환자는 9.5ng/ml의 PSA, 50%의 유리-대-총 PSA 비 및 음성 DRA를 가질 수 있고, 제 3 환자는 1.5ng/ml의 PSA, 29%의 유리-대-총 PSA 비 및 양성 DRE를 가질 수 있다. 제 1 환자의 경우, PSA가 적당하고 DRE가 음성인 점을 고려하면 비뇨기과 의사는 낮은(그러나 극도로 낮지는 않은) 유리-대-총 PSA 비가 생체 검사를 정당화하는 근거로(warrant) 충분한지가 궁금할 수 있다. 제 2 환자의 경우, 높은 PSA 값은 일반적으로 즉각적인 생체 검사를 정당화화는 근거가 될 것이지만 매우 높은 유리-대-총 PSA 비는 PSA 상승이 양성(benign)임을 강하게 표시하는 것일 수 있다. 제 3 환자의 경우, 양성 DRE는 일반적으로 매우 걱정스러운 징후지만, 낮은 PSA 및 정상적인 유리-대-총 PSA 비를 고려하면 생체 검사가 필요하다는 증거로 불충분할 수 있다. 상술한 것으로부터 인정되어야 하는 바와 같이, 내과 의사에게 이 요인들이 별개로 제시되면, 언제 생체 검사가 필요한지를 결정하는 것이 어려울 수 있다. 게다가, 입력 요인들의 수가 증가할 때, 다양한 입력 요인들에 대한 수치 정보에 기초하여 생체 검사를 수행할 수 있을지에 대한 결정이 더욱 더 복잡해진다.Models used in accordance with some embodiments of the invention help to unify information about a plurality of input factors. For example, the input factors may be PSA, free-to-total PSA ratio, and/or digital rectal examination (DRE) status. Continuing these examples, a first patient may have a PSA of 3 ng/ml, a free-to-total PSA ratio of 15%, and a negative DRE, and a second patient may have a PSA of 9.5 ng/ml, 50% free. The patient may have a -to-total PSA ratio and negative DRA, and the third patient may have a PSA of 1.5 ng/ml, a free-to-total PSA ratio of 29% and a positive DRE. For patient 1, given that the PSA is adequate and the DRE is negative, the urologist wonders if a low (but not extremely low) free-to-total PSA ratio is sufficient to warrant biopsy can do. For a second patient, a high PSA value will usually justify an immediate biopsy, but a very high free-to-total PSA ratio may be a strong indication that the PSA elevation is benign. For a third patient, a positive DRE is usually a very worrisome sign, but considering the low PSA and normal free-to-total PSA ratio may be insufficient evidence that biopsy is necessary. As should be appreciated from the foregoing, when these factors are presented to the physician separately, it can be difficult to determine when a biopsy is needed. In addition, as the number of input factors increases, the determination of whether to perform a biopsy based on numerical information on various input factors becomes more and more complicated.

환자들 및 임상의들 모두는, 자신들이 생체 검사의 위험성들, 손해들 및 불편함과 비교하여 암의 초기 검출에 어떠한 가치를 두느냐에 관한 차이들에 따라, 생체 검사를 선택하는 성향에 관하여 상이하다. 엄격한 결정 규칙들(예를 들어, PSA > 4ng/ml 또는 유리-대-총 비 < 15%라면 생체 검사를 수행)을 사용하거나 위험 스코어(risk score)들(예를 들어, 29의 전립선 건강 지수(prostate health index; PHI))을 사용하여 그와 같은 선호들을 통합하는 것은 흔히 비현실적이다. 예를 들어, 한 남성이 의학적 절차들을 싫어하면, 얼마나 높은 PSA 및/또는 PHI 스코어가 생체 검사를 정당화하는 데 "충분히 높을지"를 결정하는 것은 어려울 수 있다.Both patients and clinicians differ in their propensity to choose biopsy, depending on differences regarding how they value early detection of cancer compared to the risks, harms and inconveniences of biopsy. do. Use strict decision rules (eg, biopsy if PSA > 4 ng/ml or free-to-total ratio < 15%) or risk scores (eg, prostate health index of 29) It is often impractical to incorporate such preferences using a prostate health index (PHI). For example, if a man dislikes medical procedures, it can be difficult to determine how high a PSA and/or PHI score will be "high enough" to justify a biopsy.

엄격한 결정 규칙들을 사용하는 대신, 일부 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 프로세서는 전립선 생체 검사에 관한 결정들을 가이드(guide)하는 복수의 입력들을 프로세싱하기 위하여 적어도 하나의 통계적 모델들을 사용하도록 프로그램된다. 통계 모델들에 입력되는 것은 전립선 암에 대한 양성 생체 검사가 발견될 확률을 결정하도록 혈중 표지자 값들, 환자 특성들(예를 들어, 연령) 및 다른 적절한 정보를 포함할 수 있으나 이로 제한되지 않는다. 그와 같은 확률은 환자 및 임상의 선호도들을 고려하여 생체 검사 결정들을 가이드하는 데 사용될 수 있는 해석 가능 규모를 나타낸다.Instead of using strict decision rules, according to some embodiments, the at least one processor is programmed to use the at least one statistical model to process a plurality of inputs that guide decisions regarding the prostate biopsy. Inputs to the statistical models may include, but are not limited to, blood marker values, patient characteristics (eg, age) and other suitable information to determine the probability of finding a positive biopsy for prostate cancer. Such probabilities represent an interpretable scale that can be used to guide biopsy decisions taking into account patient and clinician preferences.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 프로세스의 흐름도를 도시한다. 행위 110에서, 혈중 표지자들에 대한 하나 이상의 값들은 본원에서 서술되는 기술들 중 하나 이상을 사용하여 프로세싱하는 적어도 하나의 프로세서에 의해 수신된다. 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 혈중 표지자 값(들)은 키보드, 터치 스크린, 마이크로폰 또는 다른 입력 디바이스들과 같은 국지적 입력 인터페이스를 통하여 수신되거나, 프로세서(들)로부터 멀리 위치되는 디바이스로부터 값(들)을 수신하는 네트워크 접속 인터페이스로부터 수신되거나, 또는 혈중 표지자 값(들)을 측정하는 하나 이상의 검출기들로부터 직접적으로(예를 들어, 프로세서(들)가 하나 이상의 검출기들을 포함하는 측정 디바이스와 통합되어 있는 하나의 구현에서) 수신되는 것을 포함하나 이로 제한되지 않는 임의의 적절한 방식으로 수신될 수 있다.1 depicts a flow diagram of a process in accordance with some embodiments of the present invention. In act 110 , one or more values for blood markers are received by at least one processor processing using one or more of the techniques described herein. As described in more detail below, the blood marker value(s) may be received via a local input interface, such as a keyboard, touch screen, microphone or other input devices, or value(s) from a device located remote from the processor(s). either received from a network connection interface that receives the may be received in any suitable manner, including, but not limited to, being received.

혈중 표지자 값(들)을 수신하는 것에 응답하여, 프로세스는 행위 120으로 진행하고, 여기서 적어도 하나의 로지스틱 회귀분석 모델이 전립선 암에 대한 양성 생체 검사의 확률을 결정하도록 평가되고, 상기 확률은 적어도 부분적으로 수신된 혈중 표지자 값(들)에 기초한다. 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 수신되는 혈중 표지자 값들 이외의 정보(예를 들어, 연령, 암 등급 등)는 선택적으로 사용할 특정한 모델을 결정하는 데 있어서의 요인들로서 사용되고/되거나 선택된 모델을 평가하는 입력 요인들로서 사용될 수 있다.In response to receiving the blood marker value(s), the process proceeds to act 120 , wherein at least one logistic regression model is evaluated to determine a probability of a positive biopsy for prostate cancer, wherein the probability is at least in part Based on the blood marker value(s) received as As will be described in more detail below, information other than blood marker values received (eg, age, cancer grade, etc.) is optionally used as factors in determining a particular model to use and/or an input to evaluate the selected model. factors can be used.

양성 암 생체검사의 확률을 결정한 후에, 프로세스는 행위 130으로 진행하고, 여기서 상기 확률은 생체검사가 필요한지에 대한 결정 프로세스를 가이드하기 위하여 사용자(예를 들어, 내과 의사, 환자)에게 출력된다. 이 확률은 임의의 적절한 방식으로 출력될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 확률은 디바이스의 디스플레이 스크린 상에 확률을 표현하는 수치 값을 디스플레이함으로써 출력될 수 있다. 다른 실시예들에서, 확률은 디바이스 상의 하나 이상의 광들 또는 다른 시각 표시자들을 사용하여 출력될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 확률은 오디오 출력, 촉각 출력 또는 오디오, 촉각 및 시각 출력 중 하나 이상의 어떤 결합을 사용하여 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 확률을 출력하는 것은 사용자에게 결정된 확률을 고지하기 위하여 정보를 네트워크 접속 디바이스에 송신하는 것을 포함한다. 예를 들어, 확률은 원격 사이트에 위치되는 하나 이상의 프로세서들에 의해 결정될 수 있고 확률의 표시는 원격 사이트에서 확률을 결정한 것에 응답하여, 하나 이상의 네트워크들을 사용하여 사용자(예를 들어, 내과 의사)의 전자 디바이스에 송신될 수 있다. 본원에서 서술되는 기술들에 따라 사용자에게 출력을 제공하는 전자 디바이스는 랩탑, 데스크탑 또는 태블릿 컴퓨터, 스마트폰, 페이저(pager), 개인용 디지털 보조장치(personal digital assistant) 및 전자 디스플레이를 포함하나 이로 제한되지 않는 임의의 적절한 디바이스일 수 있다.After determining the probability of a positive cancer biopsy, the process proceeds to act 130, where the probability is output to a user (eg, physician, patient) to guide the process of determining whether a biopsy is necessary. This probability may be output in any suitable manner. For example, in some embodiments, the probability may be output by displaying a numerical value representing the probability on a display screen of the device. In other embodiments, the probability may be output using one or more lights or other visual indicators on the device. In yet another embodiment, the probability may be provided using audio output, tactile output, or any combination of one or more of audio, tactile and visual output. In some embodiments, outputting the probability comprises transmitting information to the network connected device to inform the user of the determined probability. For example, the probability may be determined by one or more processors located at the remote site and the indication of the probability is, in response to determining the probability at the remote site, the user's (eg, physician) using the one or more networks. may be transmitted to an electronic device. Electronic devices that provide output to a user in accordance with the techniques described herein include, but are not limited to, laptops, desktop or tablet computers, smartphones, pagers, personal digital assistants, and electronic displays. It may be any suitable device that does not

상술한 바와 같이, 일부 실시예들은 남성에 대한 전립선 암의 위험성 및/또는 전립선 부피를 예측하기 위해 로지스틱 회귀분석 모델을 사용하여 이벤트의 확률을 획득하는 방법에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 상기 방법은 하나 이상의 칼리크레인 마커들, 즉 총 전립선 특이 항원(tPSA), 유리 PSA(fPSA), 무손상 PSA(iPSA) 및 인체 칼리크레인 2(hK2)으로부터의 정보를 포함하는 것을 수반한다. 임의의 적절한 로지스틱 회귀분석 모델이 사용될 수 있고, 본원에서 서술되는 기술들은 이 점에 있어서 제한되지 않는다. 일부 실시예들에서, 이벤트의 확률은 아래에서 재현된, 식 (I):As noted above, some embodiments relate to a method of obtaining a probability of an event using a logistic regression model to predict prostate cancer risk and/or prostate volume for men. In some embodiments, the method comprises information from one or more kallikrein markers: total prostate specific antigen (tPSA), free PSA (fPSA), intact PSA (iPSA) and human kallikrein 2 (hK2). entails doing Any suitable logistic regression model may be used, and the techniques described herein are not limited in this respect. In some embodiments, the probability of an event is reproduced below, in equation (I):

확률 =

Figure 112020089167333-pat00005
probability =
Figure 112020089167333-pat00005

에 따라 결정되고, 여기서 로짓(logit)(L)은 복수의 로지스틱 회귀분석 모델들 중 임의의 모델을 사용하여 결정된다. 본원에서 서술되는 기술들에 따라 사용될 수 있는 아홉 개의 상이한 유형들의 로지스틱 회귀분석 모델들의 비제한적인 예들은 다음을 포함한다:, where logit (L) is determined using any one of a plurality of logistic regression models. Non-limiting examples of nine different types of logistic regression models that may be used in accordance with the techniques described herein include:

1) 단순 모델(tPSA 전용) 1) Simple model (tPSA only)

Figure 112020089167333-pat00006
Figure 112020089167333-pat00006

(Age: 연령, 이하 식에서 마찬가지이다)(Age: age, the same in the following formulas)

2) 유리/총 비를 사용하는 4 평가분석(assay) 모델2) 4 assay model using free/total ratio

이 모델에서, 유리 PSA 항이 유리 PSA 대 총 PSA의 비로 대체된다.In this model, the free PSA term is replaced by the ratio of free PSA to total PSA.

Figure 112020089167333-pat00007
Figure 112020089167333-pat00007

3. 로그(tPSA) 및 유리/총 비를 사용하는 4 평가분석 모델3. Four Assessment Analysis Models Using Logarithmic (tPSA) and Free/Total Ratio

이 모델에서, 이 예측 요인의 증가하는 기여도를 설명하기 위하여 tPSA 항이 tPSA의 로그로 대체된다.In this model, the tPSA term is replaced with the logarithm of tPSA to account for the increasing contribution of this predictor.

Figure 112020089167333-pat00008
Figure 112020089167333-pat00008

4. 다항식 모델4. Polynomial model

이 모델에서, tPSA 및 fPSA에 대한 추가 비선형 항들이 포함된다. 아래에서 제공되는 예시 식에서 tPSA의 제곱은 이 항 및 전립선 암 사이의 직접적인 관계를 강조하는 데 사용되고, 유리/총 PSA 항의 제곱근은 이 항과 위험성이 역으로 연관되는 것을 반영하는 데 사용된다. 그러나, 더 고차(예를 들어, 3차)의 다항식 항들 또한 일부 실시예들에서 포함될 수 있음이 인정될 것이다.In this model, additional nonlinear terms for tPSA and fPSA are included. In the exemplary equations provided below, the square of tPSA is used to highlight the direct relationship between this term and prostate cancer, and the square root of the free/total PSA term is used to reflect the inverse association of this term with risk. However, it will be appreciated that higher order (eg, cubic) polynomial terms may also be included in some embodiments.

Figure 112020089167333-pat00009
Figure 112020089167333-pat00009

5. 모든 4 평가분석들에 대한 선형 스플라인들5. Linear splines for all 4 evaluation analyses

이 모델에서, 중앙 값에 단일 매듭(knot)이 있는 상태로, 선형 스플라인들이 추가된다. 스플라인들은 다음의 식들을 사용하여 결정될 수 있다:In this model, linear splines are added with a single knot at the median. The splines can be determined using the following equations:

sp1(x) = x, x < 매듭인 경우sp1(x) = x, if x < knot

sp1(x) = 매듭, x≥매듭인 경우sp1(x) = knot, if x≥knot

sp2(x) = 0, x < 매듭인 경우sp2(x) = 0, if x < knot

sp2(x) = x - 매듭, x ≥ 매듭인 경우sp2(x) = x - knot, if x ≥ knot

여기서 상기 모델은:where the model is:

Figure 112020089167333-pat00010
Figure 112020089167333-pat00010

로 표현된다.is expressed as

6. tPSA 및 fPSA에 대한 선형 스플라인들6. Linear splines for tPSA and fPSA

이 모델에서, 선형 스플라인들은 변수들의 수를 줄이고 모델을 간소화하기 위하여 tPSA 및 fPSA에 대해서만 포함된다.In this model, linear splines are included only for tPSA and fPSA to reduce the number of variables and simplify the model.

Figure 112020089167333-pat00011
Figure 112020089167333-pat00011

7. 모든 4 평가분석들에 대한 3차 스플라인들7. Cubic splines for all 4 evaluation analyses

이 모델에서, 3차 스플라인들은 각 항 별로 포함된다. 아래 제공되는 예에서, 4개의 매듭(knot)들을 가지는 3차 스플라인이 기술된다. 그러나 5개의 매듭들, 6개의 매듭들, 7개의 매듭들 및 8개의 매듭들을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 적당한 수의 매듭들을 사용하는 3차 스플라인이 대안으로 사용될 수 있음이 인정되어야 한다. 상기 스플라인들은 다음의 식들을 사용하여 결정될 수 있다:In this model, cubic splines are included for each term. In the example provided below, a cubic spline with four knots is described. However, it should be appreciated that a cubic spline using any suitable number of knots, including, but not limited to, 5 knots, 6 knots, 7 knots, and 8 knots, may alternatively be used. The splines can be determined using the following equations:

Figure 112020089167333-pat00012
Figure 112020089167333-pat00012

여기서 knot1 및 knot4는 3차 스플라인에 대한 외부 매듭들이고 knot2 및 knot3은 3차 스플라인에 대한 내부 매듭들이다. 일부 실시예들에서, 내부 매듭들은 tPSA에 대해 약 2 내지 약 5 사이 그리고 약 5 내지 약 8 사이, fPSA에 대해 약 0.25 내지 약 1 사이 그리고 약 1.0 내지 약 2.0 사이, iPSA에 대해 약 0.2 내지 약 0.5 사이 그리고 약 0.4 내지 약 0.8 사이, hK2에 대해 약 0.02 내지 약 0.04 사이 그리고 약 0.04 내지 약 0.08 사이의 범위 내에서 지정(specify)된다. 예를 들어, 하나의 구현에서, 3.89 및 5.54의 값들은 tPSA에 대한 내부 매듭들에 대해 사용되고, 0.81 및 1.19의 값들은 fPSA에 대한 내부 매듭들에 대해 사용되고, 0.3 및 0.51의 값들은 iPSA에 대한 내부 매듭들에 대해 사용되고 0.036 및 0.056의 값들은 hK2의 내부 매듭들에 대해 사용된다.Here, knot1 and knot4 are external knots for the tertiary spline, and knot2 and knot3 are internal knots for the tertiary spline. In some embodiments, the inner knots are between about 2 and about 5 and between about 5 and about 8 for tPSA, between about 0.25 and about 1 and between about 1.0 and about 2.0 for fPSA, between about 0.2 and about iPSA between 0.5 and between about 0.4 and about 0.8, between about 0.02 and about 0.04 and between about 0.04 and about 0.08 for hK2. For example, in one implementation, values of 3.89 and 5.54 are used for inner knots for tPSA, values of 0.81 and 1.19 are used for inner knots for fPSA, and values of 0.3 and 0.51 are used for iPSA. used for inner knots and values of 0.036 and 0.056 are used for inner knots of hK2.

특정한 실시예들에서, tPSA에 대한 하나 이상의 내부 매듭들은 독자적으로 약 3 내지 약 5 사이, 약 3 내지 약 6 사이, 약 2.5 내지 약 6 사이, 약 2.5 내지 약 6.5 사이, 약 5 내지 약 8 사이, 약 5.5 내지 약 8 사이, 약 5 내지 약 9 사이, 약 5 내지 약 10 사이, 약 1 내지 약 5 사이, 약 1 내지 약 4 사이, 그리고 약 1 내지 약 3 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 범위들 또한 가능하다.In certain embodiments, the one or more inner knots for the tPSA are independently between about 3 and about 5, between about 3 and about 6, between about 2.5 and about 6, between about 2.5 and about 6.5, between about 5 and about 8 , between about 5.5 and about 8, between about 5 and about 9, between about 5 and about 10, between about 1 and about 5, between about 1 and about 4, and between about 1 and about 3. Other ranges are also possible.

특정한 실시예들에서, fPSA에 대한 하나 이상의 내부 매듭들은 독자적으로 약 0.1 내지 약 1.0 사이, 약 0.1 내지 약 1.2 사이, 약 0.3 내지 약 0.8 사이, 약 0.4 내지 약 0.9 사이, 약 0.5 내지 약 1.2 사이, 약 0.7 내지 약 1.4 사이, 약 0.7 내지 약 0.9 사이, 약 1.1 내지 약 1.6 사이, 약 1.1 내지 약 1.2 사이 그리고 약 1.1 내지 약 2 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 범위들 또한 가능하다.In certain embodiments, the one or more inner knots for the fPSA are independently between about 0.1 and about 1.0, between about 0.1 and about 1.2, between about 0.3 and about 0.8, between about 0.4 and about 0.9, between about 0.5 and about 1.2. , between about 0.7 and about 1.4, between about 0.7 and about 0.9, between about 1.1 and about 1.6, between about 1.1 and about 1.2, and between about 1.1 and about 2. Other ranges are also possible.

특정한 실시예들에서, iPSA에 대한 하나 이상의 내부 매듭들은 독자적으로 약 0.05 내지 약 0.5 사이, 약 0.1 내지 약 0.5 사이, 약 0.2 내지 약 0.5 사이, 약 0.1 내지 약 0.8 사이, 약 0.2 내지 약 0.8 사이, 약 0.4 내지 약 0.8 사이, 약 0.4 내지 약 1.0 사이, 약 0.3 내지 약 0.6 사이, 약 0.5 내지 약 1.0 사이 그리고 약 0.6 내지 약 0.8 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 범위들 또한 가능하다.In certain embodiments, the one or more inner knots for the iPSA are independently between about 0.05 and about 0.5, between about 0.1 and about 0.5, between about 0.2 and about 0.5, between about 0.1 and about 0.8, between about 0.2 and about 0.8. , between about 0.4 and about 0.8, between about 0.4 and about 1.0, between about 0.3 and about 0.6, between about 0.5 and about 1.0, and between about 0.6 and about 0.8. Other ranges are also possible.

특정한 실시예들에서, hK2에 대한 하나 이상의 내부 매듭들은 독자적으로 약 0.01 내지 약 0.03 사이, 약 0.01 내지 약 0.04 사이, 약 0.01 내지 약 0.05 사이, 약 0.02 내지 약 0.05 사이, 약 0.02 내지 약 0.06 사이, 약 0.03 내지 약 0.05 사이, 약 0.4 내지 약 0.07 사이, 약 0.04 내지 약 1.0 사이, 약 0.5 내지 약 1.0 사이 그리고 약 0.6 내지 약 1.0 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 다른 범위들 또한 가능하다.In certain embodiments, the one or more inner knots for hK2 are independently between about 0.01 and about 0.03, between about 0.01 and about 0.04, between about 0.01 and about 0.05, between about 0.02 and about 0.05, between about 0.02 and about 0.06. , between about 0.03 and about 0.05, between about 0.4 and about 0.07, between about 0.04 and about 1.0, between about 0.5 and about 1.0, and between about 0.6 and about 1.0. Other ranges are also possible.

상술한 바와 같이, 임의의 적절한 수의 내부 매듭들(예를 들어, 3, 4, 5, 6개의 내부 매듭들)을 통합하는 3차 스플라인들이 사용될 수 있고, 2개의 내부 매듭들을 포함하는 3차 스플라인의 예가 단지 설명을 위해 그리고 제한 없이 제공된다. 둘을 초과하는 내부 매듭들을 포함하는 실시예들에서, 매듭들은 상술한 범위들 중 하나 이상 내에 또는 일부 다른 적절한 범위 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 매듭들은 이웃하는 매듭들의 쌍들의 각 쌍 사이의 스플라인의 세그먼트(segment)의 길이가 본질적으로 동일하도록 지정될 수 있다.As noted above, tertiary splines incorporating any suitable number of internal knots (eg, 3, 4, 5, 6 internal knots) may be used, and a tertiary containing two internal knots may be used. Examples of splines are provided for illustrative purposes only and without limitation. In embodiments involving more than two inner knots, the knots may be placed within one or more of the ranges described above or within some other suitable range. For example, in some embodiments, the knots may be specified such that the length of the segment of the spline between each pair of neighboring pairs of knots is essentially the same.

상기 모델은 다음과 같이 표현될 수 있다:The model can be expressed as:

Figure 112020089167333-pat00013
Figure 112020089167333-pat00013

8. tPSA 및 fPSA에 대한 3차 스플라인들8. Tertiary Splines for tPSA and fPSA

이 모델에서, 3차 스플라인들은 변수들의 수를 줄이고 모델을 간소화하기 위하여 tPSA 및 fPSA에 대해서만 포함된다.In this model, cubic splines are included only for tPSA and fPSA to reduce the number of variables and simplify the model.

특정한 실시예들에서, tPSA 및 fPSA에 대한 내부 매듭들은 모든 4 평가분석들에 대한 3차 스플라인 모델에 관한 상술한 범위들 중 하나 이상을 사용하여 지정된다. 예를 들어, 내부 매듭들은 tPSA에 대해서는 약 2 내지 약 5 사이 그리고 약 5 내지 약 8 사이의 범위 내에서, fPSA에 대해서는 약 0.5 내지 약 1 사이 그리고 약 1.0 내지 약 1.5 사이의 범위 내에서 지정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 구현에서, 3.89 및 5.54의 값들은 tPSA에 대한 내부 매듭들에 사용되고 0.81 및 1.19의 값들은 fPSA에 대한 내부 매듭들에 사용된다. 그러나, 다른 값들 및/또는 범위들이 대안으로 사용될 수 있음이 인정되어야 한다. 게다가, 임의의 수의 매듭들(예를 들어, 4개의 매듭들이 아닌)이 모든 4 평가분석들에 대한 3차 스플라인 모델에 관하여 상술한 바와 같이, 일부 실시예들에서 대안으로 사용될 수 있음이 인정되어야 한다.In certain embodiments, the inner knots for tPSA and fPSA are specified using one or more of the ranges described above for a cubic spline model for all 4 evaluation analyses. For example, the inner knots may be designated within a range of between about 2 and about 5 and between about 5 and about 8 for tPSA, between about 0.5 and about 1 and between about 1.0 and about 1.5 for fPSA. can For example, in one implementation, values of 3.89 and 5.54 are used for inner knots for tPSA and values of 0.81 and 1.19 are used for inner knots for fPSA. However, it should be appreciated that other values and/or ranges may alternatively be used. Moreover, it is recognized that any number of knots (eg, not 4 knots) may alternatively be used in some embodiments, as described above with respect to the cubic spline model for all 4 evaluation analyses. should be

상기 모델은 다음과 같이 표현될 수 있다:The model can be expressed as:

Figure 112020089167333-pat00014
Figure 112020089167333-pat00014

9. tPSA 및 fPSA에 대한 연령 층상형 3차원 스플라인들9. Age stratified 3-D splines for tPSA and fPSA

이 모델에서, 특정한 연령(예를 들어 65세)보다 더 적거나 더 많은/동일한 연령을 가지는 환자들에 대해 사용되는 상이한 계수들(β)을 생성하기 위해 3차 스플라인들은 데이터세트에 2 부분들로 적용된다. 따라서, 이 모델에서, 환자들의 양 그룹들에 동일한 표현(상이한 계수 값들을 사용하는)이 사용된다. 이 모델에 의해 사용될 수 있는 상이한 계수들의 예들은 아래 표 1에서 제공된다.In this model, cubic splines are divided into 2 parts in the dataset to produce different coefficients (β) used for patients with age less than/greater/same age than a particular age (eg 65 years old). is applied as Thus, in this model, the same representation (using different coefficient values) is used for both groups of patients. Examples of different coefficients that may be used by this model are provided in Table 1 below.

모델은 다음과 같이 표현될 수 있다:The model can be expressed as:

연령 < 65인 경우:For age < 65:

Figure 112020089167333-pat00015
Figure 112020089167333-pat00015

연령 ≥ 65인 경우:For age ≥ 65:

Figure 112020089167333-pat00016
Figure 112020089167333-pat00016

상술한 로지스틱 회귀분석 모델들의 각각은 연령(age) 및 총 PSA(tPSA), 유리 PSA(fPSA), 무손상 PSA(iPSA) 및 인체 칼리크레인 2(hK2) 중 하나 이상에 대한 혈중 표지자 값들을 포함하는 복수의 입력 요인들을 포함한다. 일부 경우들에서, 혈중 표지자 값들은 환자 샘플에서의 혈중 표지자들의 농도들이다. 상술한 로지스틱 회귀분석 모델들 중 일부에서, 선형 또는 비선형 항들에 대한 3차 스플라인들이 결정된다. 본원에서 서술되는 기술들이 이 점에 있어서 제한되지 않는 바와 같이, 상위 차수의 스플라인들이 대안으로 사용될 수 있음이 인정되어야 한다.Each of the logistic regression models described above includes blood marker values for one or more of age and total PSA (tPSA), free PSA (fPSA), intact PSA (iPSA), and human kallikrein 2 (hK2). It includes a plurality of input factors that In some cases, blood marker values are concentrations of blood markers in a patient sample. In some of the logistic regression models described above, cubic splines for linear or non-linear terms are determined. It should be appreciated that higher order splines may alternatively be used, as the techniques described herein are not limited in this respect.

상술한 로지스틱 회귀분석 모델들의 경우, 항들의 각각은 대응하는 계수 값(β)에 의해 승산된다. 이 계수들은 임의의 적절한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 모델들의 각각은 환자 정보, 혈청 평가분석 결과들 및 생체 검사 결과들을 포함하는 데이터세트에 적용될 수 있다. 암을 예측하기 위한 상기 모델들의 각각의 데이터세트 내의 정보에 대하여 최상의 적합도가 결정될 수 있고 최상의 적합도 결과에 대응하는 계수들은 본원에서 서술되는 기술들에 따라 사용될 수 있다. 상술한 모델들의 각각에 대해 결정된 계수들의 예시 표가 아래 표 1에서 도시된다. 이 모델들의 경우, 연령(age)은 년(year)으로 입력되고 각각의 평가분석 결과는 ng/mL로 측정된다.For the logistic regression models described above, each of the terms is multiplied by the corresponding coefficient value β. These coefficients may be determined in any suitable manner. For example, each of the models may be applied to a dataset including patient information, serum assay results, and biopsy results. For information in each dataset of the models for predicting cancer, a best fit can be determined and coefficients corresponding to the best fit result can be used in accordance with the techniques described herein. An example table of coefficients determined for each of the models described above is shown in Table 1 below. In the case of these models, age is input as year and the result of each evaluation analysis is measured in ng/mL.

Figure 112020089167333-pat00017
Figure 112020089167333-pat00017

상술한 9개의 선형 회귀분석 모델들의 각각에 대한 예시 계수들(β). 계수들은 1420명의 개인들로부터의 정보를 포함하는 데이터세트에 대한 각각의 모델의 최상의 적합도에 기초하여 결정되었다.Example coefficients (β) for each of the nine linear regression models described above. Coefficients were determined based on the best fit of each model to a dataset containing information from 1420 individuals.

본원에서 서술되는 기술들의 구현에 사용되는 특정한 계수들은 표 1에서의 값들이 단지 설명을 위해 제공되므로 표 1에서 설명된 것들과는 상이할 수 있음이 인정되어야 한다. 추가로, 일부 실시예들에서, 상이한 계수들은 상이한 환자 개체군들에 그리고/또는 상이한 결과들의 확률들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 상이한 계수들은 연령 층상형 3차 스플라인 모델에 대해 상술한 바와 같이, 상이한 연령 범위들의 환자들에 대해 사용될 수 있다. 상이한 계수들은 또한 상이한 등급의 암에 대한 양성의 생체 검사의 확률들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 고 위험 암(예를 들어, Gleason 스코어 ≥ 7) 양성 생체 검사의 확률을 결정하는 데 사용되는 실시예들은 상기 모델들 중 하나 이상에 대해 저 등급 암 양성 생체 검사의 확률을 결정하는 데 사용되는 실시예들과는 상이한 계수를 사용할 수 있다. 게다가, 상이한 계수들은 혈중 표지자 값들 중 하나 이상이 혈청으로부터 결정되었는지 또는 혈장(plasma)로부터 결정되었는지의 여부에 적어도 부분적으로 기초하여 사용될 수 있다.It should be appreciated that the specific coefficients used in implementation of the techniques described herein may differ from those described in Table 1 as the values in Table 1 are provided for illustrative purposes only. Additionally, in some embodiments, different coefficients may be used to determine probabilities of different outcomes and/or in different patient populations. For example, different coefficients may be used for patients in different age ranges, as described above for the age stratified cubic spline model. Different coefficients may also be used to determine the probabilities of a positive biopsy for different grades of cancer. For example, embodiments used to determine the probability of a positive biopsy for a high-risk cancer (eg, a Gleason score ≥ 7) include determining the probability of a positive biopsy for a low-grade cancer for one or more of the above models. It is possible to use a different coefficient than the embodiments used for this. Moreover, different coefficients may be used based, at least in part, on whether one or more of the blood marker values have been determined from serum or from plasma.

일부 실시예들에서, 제 1 로지스틱 회귀분석 모델은 마커들 중 하나 이상에 대한 값이 특정한 임계치를 초과할 때 사용될 수 있고, 제 2 로지스틱 회귀분석 모델은 상기 값이 상기 임계치 이하일 때 사용될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 임계치에 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 선택하는 프로세스를 도시한다. 행위 210에서, 혈중 표지자 총 PSA(tPSA)에 대한 값이 수신된다. 어떤 로지스틱 회귀분석 모델을 사용할지를 결정하기 위하여 도 2의 예시 프로세스가 tPSA를 혈중 표지자 값으로서 사용할지라도, 임의의 다른 혈중 표지자 값, 혈중 표지자 값들의 결합 또는 임의의 다른 적절한 정보가 대안으로 사용될 수 있음이 인정되어야 한다. 따라서, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 프로세서는 하나 이상의 입력 값들에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 모델들을 구현하고 상기 복수의 모델들로부터 선택하도록 프로그램될 수 있다.In some embodiments, a first logistic regression model may be used when a value for one or more of the markers exceeds a certain threshold, and a second logistic regression model may be used when the value is below the threshold. 2 depicts a process for selecting a logistic regression model based on a threshold in accordance with some embodiments of the present invention. At act 210 , a value for a blood marker total PSA (tPSA) is received. Although the exemplary process of Figure 2 uses tPSA as the blood marker value to determine which logistic regression model to use, any other blood marker value, combination of blood marker values, or any other suitable information may alternatively be used. this should be acknowledged Accordingly, in some embodiments, at least one processor may be programmed to implement and select from a plurality of models based at least in part on one or more input values.

tPSA에 대한 값을 수신한 후에, 프로세스는 행위 212로 진행되고, 여기서 로지스틱 회귀분석 모델이 수신된 tPSA 값에 적어도 부분적으로 기초하여 선택된다. 예를 들어, 하나의 구현에서, tPSA의 값이 ≥15ng/ml, 바람직하게는 ≥20ng/ml, 가장 바람직하게는 ≥25ng/ml이면, 로지스틱 회귀분석 모델은 tPSA에 단독으로 기초할 수 있다(예를 들어, 상술한 "단순 모델(tPSA 전용)" 모델이 사용된다). 이 구현의 경우, tPSA 값이 특정한 임계치보다 더 작을 때(예를 들어, 15ng/ml보다 더 작을 때), 다른 로지스틱 회귀분석 모델들 중 하나 이상이 선택될 수 있다.After receiving the value for tPSA, the process proceeds to act 212, where a logistic regression model is selected based at least in part on the received tPSA value. For example, in one embodiment, if the value of tPSA is ≧15 ng/ml, preferably ≧20 ng/ml, most preferably ≧25 ng/ml, the logistic regression model may be based solely on tPSA ( For example, the "simple model (tPSA only)" model described above is used). For this implementation, when the tPSA value is less than a certain threshold (eg, less than 15 ng/ml), one or more of the other logistic regression models may be selected.

도 2의 프로세스를 계속하면, 모델이 선택된 후에, 프로세스는 행위 214로 진행되고, 여기서 선택된 모델이 전체 모델(예를 들어, 모든 4개의 칼리크레인 마커들을 포함하는)인지 또는 칼리크레인 패널 내의 모든 마커들보다 적은 마커들을 포함하는 부분 모델인지가 결정된다. 선택된 모델이 전체 모델이 아니라고 결정되면, 프로세스는 행위 216으로 진행되고, 여기서 암의 확률은 상술한 바와 같이, 수신된 tPSA 값에 단독으로 기초하여 결정된다. 선택된 모델이 전체 모델이라고 결정되면, 프로세스는 행위 218로 진행하고, 여기서 암의 확률은 다수의 혈중 표지자들을 사용하여 선택되는 모델에 기초하여 결정된다. 선택되는 특정한 모델과는 관계 없이, 암의 확률이 결정된 후에, 프로세스는 행위 220으로 진행하고, 여기서 암의 확률은 도 1과 관련하여 상술한 바와 같이 출력된다.Continuing the process of Figure 2, after a model has been selected, the process proceeds to act 214, where the selected model is the entire model (eg, including all four kallikrein markers) or all markers within the kallikrein panel. It is determined whether the partial model contains fewer markers than . If it is determined that the selected model is not the full model, then the process proceeds to act 216, where the probability of cancer is determined solely based on the received tPSA value, as described above. If it is determined that the selected model is the global model, the process proceeds to act 218, where a probability of cancer is determined based on the selected model using a plurality of blood markers. Regardless of the particular model selected, after the probability of cancer is determined, the process proceeds to act 220, where the probability of cancer is output as described above with respect to FIG. 1 .

본 발명의 일부 실시예들에서, 상기 확률이 획득되는 상기 이벤트는 무통증 남성 또는 하부 요도 증상들이 있는 남성들로부터 취해지는 전립선 생체 검사에서 전립선 암의 증거이다.In some embodiments of the present invention, the event from which the probability is obtained is evidence of prostate cancer in a prostate biopsy taken from an analgesic male or male with lower urethral symptoms.

본 발명의 일부 실시예들에서, 상기 확률이 획득되는 이벤트는 무통증 남성 또는 하부 요도 증상들을 가지는 남성으로부터 취해지는 전립선 생체 검사에서 고 위험 전립선 암, 즉 Gleason 스코어 7 이상의 증거이다. 전형적으로, 전립선 암의 진행 또는 전립선 암의 상태는 (i) Gleason 스코어 7 이상, (ii) Gleason 등급 4 + 3 이상 또는 (iii) Gleason 스코어 8 이상으로 규정된다.In some embodiments of the present invention, the event for which the probability is obtained is evidence of high risk prostate cancer, ie, a Gleason score of 7 or higher on a prostate biopsy taken from an analgesic male or a male with lower urethral symptoms. Typically, the progression of prostate cancer or the status of prostate cancer is defined as (i) a Gleason score of 7 or greater, (ii) a Gleason grade of 4+3 or greater, or (iii) a Gleason score of 8 or greater.

많은 바람직한 실시예들에서 다수의 남성들의 데이터는 생체 검사에 대한 이유, 생체 검사의 연도, 생체 검사 코어(core)의 수, 양성 코어들의 수, 각 코어에서의 양성의 퍼센티지 및 이들의 임의의 다른 가능한 결합들로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 생체 검사 데이터를 포함한다.In many preferred embodiments the data of a plurality of men may include the reason for the biopsy, the year of the biopsy, the number of biopsy cores, the number of positive cores, the percentage of positives in each core and any other thereof. one or more biopsy data selected from the group consisting of possible combinations.

상술한 바와 같이, 많은 바람직한 실시예들에서, 혈중 표지자들은 적어도 하나의 혈중 표지자에 대해 최대 2개의 비선형 항들을 사용하는 로지스틱 회귀분석 모델에 포함된다. 특정한 실시예들에서, 혈중 표지자들은 적어도 하나의 혈중 표지자들에 대해 최대 3개의 비선형 항들을 사용하는 로지스틱 회귀분석 모델에 포함된다. 특정한 실시예들에서, 혈중 표지자들은 적어도 하나의 혈중 표지자에 대해 최대 4개의 비선형 항들을 사용하는 로지스틱 회귀분석 모델에 포함된다. 특정한 실시예들에서, 혈중 표지자들은 적어도 하나의 혈중 표지자에 대해 최대 5개의 비선형 항들을 포함하는 로지스틱 회귀분석 모델에 포함된다.As noted above, in many preferred embodiments, blood markers are included in a logistic regression model using up to two non-linear terms for at least one blood marker. In certain embodiments, blood markers are included in a logistic regression model using up to three nonlinear terms for at least one blood marker. In certain embodiments, blood markers are included in a logistic regression model using up to four nonlinear terms for at least one blood marker. In certain embodiments, blood markers are included in a logistic regression model comprising up to five nonlinear terms for at least one blood marker.

일부 실시예들에서, 로지스틱 회귀분석 모델은 이벤트 확률이 획득될 수 있는 남성을 표본으로 하는 목표 개체군에서의 예상 이벤트 레이트(rate)가 식 (II):In some embodiments, the logistic regression model calculates that the expected event rate in a target population sampled of men for which event probabilities can be obtained is calculated by equation (II):

Figure 112020089167333-pat00018
Figure 112020089167333-pat00018

에 따라, 규정하여, 로지스틱 회귀분석 모델을 획득하는 데 데이터가 사용되었던 다수의 남성의 이벤트 레이트와 상이할 때 재교정(recalibrate)될 수 있고, 여기서 ρ는 상기 다수의 남성들의 상기 데이터에서의 이벤트 레이트이고, P는 식 (III):According to , it can be recalibrated when data differs from the event rate of a number of men for which data was used to obtain the logistic regression model, where ρ is the event in the data of the number of men. rate, and P is the formula (III):

Figure 112020089167333-pat00019
Figure 112020089167333-pat00019

에 따라, 규정한 상기 목표 개체군에서의 예상 이벤트 레이트이고,is the expected rate of events in the target population defined according to

여기서 π는 모델로부터의 원래의 확률이고, 식 (IV):where π is the original probability from the model, equation (IV):

Figure 112020089167333-pat00020
Figure 112020089167333-pat00020

에 따라 규정하고, 식 (V):According to the formula (V):

Figure 112020089167333-pat00021
Figure 112020089167333-pat00021

에 따라 재교정된 확률을 획득하고, 여기서 πrecalibrated는 상기 이벤트의 확률이다. to obtain a recalibrated probability according to , where π recalibrated is the probability of the event.

일부 실시예들은 선형 회귀분석 모델을 사용하여 전립선 부피를 예측하는 방법들 및 장치에 관한 것이고, 여기서 상기 방법은 a) 다수의 남성들의 데이터의 선형 회귀분석을 사용함으로써 획득되는 선형 회귀분석 모델을 제공하는 행위를 포함하고, 상기 데이터는 상기 다수의 남성들에서 각 남성 별로: (i) 전립선 부피에 대한 데이터, 및 (ii) 전립선 부피에 대한 데이터에 선행하고, 연령 및 상기 남성들의 혈액 샘플들로부터의 tPSA, fPSA, iPSA 및 선택적으로 hK2를 포함하는 혈중 표지자들의 결정들을 포함하는 데이터를 포함한다. 상기 선형 회귀분석 모델은 식 (VI):Some embodiments relate to methods and apparatus for predicting prostate volume using a linear regression model, wherein the method provides a linear regression model obtained by a) using a linear regression analysis of data from a plurality of men. wherein the data precedes, for each male in the plurality of males: (i) data on prostate volume, and (ii) data on prostate volume; data including determinations of blood markers including tPSA, fPSA, iPSA and optionally hK2. The linear regression model is represented by Equation (VI):

Figure 112020089167333-pat00022
Figure 112020089167333-pat00022

을 사용하여 생성될 수 있고, 여기서 V는 전립선 부피이고, βi는 상기 선형 회귀분석 모델을 획득하기 위하여 연령, tPSA, fPSA, iPSA 및 선택적으로 hK2를 각각 포함하는 j개의 변수들에 걸친 변수 xi에 대한 계수이다. 상기 방법은 b) 남성의 연령을 년으로 제공하고, c) 상기 남성의 혈액 샘플로부터 상기 혈중 표지자들 tPSA, fPSA, iPSA 및 선택적으로 hK2를 각각 결정하고, d) 상기 남성의 상기 예측된 전립선 부피를 획득하기 위하여 단계 b)의 상기 제공된 연령 및 단계 c)의 상기 결정된 혈중 표지자들을 사용하여 상기 선형 회귀분석 모델을 사용하는 행위를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 암에 대한 상기 위험성의 통계 모델은 tPSA가 ≥15ng/ml, 바람직하게는 ≥20ng/ml, 가장 바람직하게는 ≥25ng/ml인 경우, tPSA에 단독으로 기초한다.where V is the prostate volume and β i is the variable x over j variables each comprising age, tPSA, fPSA, iPSA and optionally hK2 to obtain the linear regression model. It is a coefficient for i . The method comprises b) providing the male's age in years, c) determining the blood markers tPSA, fPSA, iPSA and optionally hK2, respectively, from a blood sample of the male, d) the predicted prostate volume of the male using the linear regression model using the provided age of step b) and the determined blood markers of step c) to obtain In some embodiments, the statistical model of risk for cancer is solely based on tPSA when tPSA is ≥15 ng/ml, preferably ≥20 ng/ml, most preferably ≥25 ng/ml.

생체 검사 시에 전립선 암의 확률을 결정하기 위하여 상술한 모델들을 포함하나 이로 제한되지 않는 임의의 적절한 로지스틱 회귀분석 모델은 전립선 부피를 결정하기 위하여 본 발명의 실시예들과 함께 사용될 수 있음이 인정되어야 한다.It should be appreciated that any suitable logistic regression model, including, but not limited to, the models described above for determining the probability of prostate cancer upon biopsy, may be used in conjunction with embodiments of the present invention to determine prostate volume. do.

일부 실시예들에서, 로지스틱 회귀분석 모델 또는 선형 회귀분석 모델 및 상기 남성의 혈중 표지자들의 결정을 제공하는 단계 a) (ii)의 데이터는 인체 칼리크레인 2를 포함한다.In some embodiments, the data of steps a) (ii) of providing a logistic regression model or a linear regression model and a determination of blood markers in the male comprises human kallikrein 2.

전립선 부피가 예측되는 본 발명의 방법의 많은 바람직한 실시예들에서, 전립선 부피는 경직장 초음파(transrectal ultrasoun)에 의해 규정되는 바와 같이 제공된다.In many preferred embodiments of the method of the present invention in which the prostate volume is predicted, the prostate volume is provided as defined by transrectal ultrasonography.

본 발명의 방법들의 많은 바람직한 실시예들에서, 상기 다수의 남성들에서의 각 남성 별로 로지스틱 회귀분석 모델 또는 선형 회귀분석 모델을 제공하는 데이터는 디지털 직장 검사(DRE)의 결과들을 더 포함하고 이에 따라 DRE는 남성에 대해 수행되고 획득되는 결과는 상기 확률을 획득하기 위해 로지스틱 회귀분석 모델 또는 선형 회귀분석 모델을 사용할 때 사용된다. 바람직하게 DRE의 결과들은, 추정 부피에 대한 제 2 값, 즉 작음 = 0, 중간 =1 및 큼 = 1이 있거나 없거나, 이진 값들, 즉 정상 = 0, 소결절형성(nodularity) 존재 = 1로 표현된다.In many preferred embodiments of the methods of the present invention, the data providing a logistic regression model or a linear regression model for each male in said plurality of males further comprises the results of a digital rectal examination (DRE) and thus DRE is performed on males and the results obtained are used when using either a logistic regression model or a linear regression model to obtain the above probabilities. Preferably the results of the DRE are expressed with or without a second value for the estimated volume, i.e. small = 0, medium = 1 and large = 1, or binary values, i.e. normal = 0, nodularity present = 1 do.

본 발명의 방법의 일부 바람직한 실시예들에서, 상기 모델을 획득하기 위한 다수의 남성들의 데이터는 연령별 중앙값 또는 그 이상으로 규정되는, 상승된 레벨들의 tPSA을 가지는 남성들의 데이터만 포함하며, 그리고 이에 따라 이벤트의 확률들 또는 예측되는 전립선 부피가 상기 상승된 레벨들의 tPSA을 가지는 남성들에 대해서만 획득된다.In some preferred embodiments of the method of the present invention, the data of a plurality of men for obtaining the model comprises only data of men with elevated levels of tPSA, defined as or above the median by age, and thus Probabilities of event or predicted prostate volume are obtained only for men with the elevated levels of tPSA.

본 발명의 방법의 바람직한 실시예들에서 다수의 남성들의 각 남성 별로 모델을 획득하기 위한 혈중 표지자들의 결정들 및 이에 따라 확률 또는 예측된 전립선 부피를 획득하도록 결정되는 그러한 혈중 표지자들은 바람직하게는 신선하거나 또는 동결된 응고 억제된 혈청 또는 혈장의 혈액 샘플들로부터 결정된다. 바람직하게 모든 샘플들은 동일 종류로 이루어지는, 즉 혈청 또는 혈장이고 신선하거나 동결된다.In preferred embodiments of the method of the present invention determinations of blood markers for obtaining a model for each male of a plurality of males and, accordingly, such blood markers determined to obtain a probability or predicted prostate volume are preferably fresh or or from blood samples of frozen anticoagulant serum or plasma. Preferably all samples are of the same type, ie serum or plasma, fresh or frozen.

본 발명의 방법의 일부 바람직한 실시예들에서 로지스틱 회귀분석 모델 또는 선형 회귀분석 모델은 40 내지 75세의 연령인 다수의 남성들의 데이터를 사용하여 제공되고, 이에 따라 이벤트의 확률 또는 예측되는 전립선 부피는 40 내지 75세의 연령의 남성으로부터 획득된다.In some preferred embodiments of the method of the present invention a logistic regression model or a linear regression model is provided using data from a large number of men between the ages of 40 and 75, such that the probability of an event or predicted prostate volume is It is obtained from a male between the ages of 40 and 75 years.

본 발명의 방법의 일부 바람직한 실시예들에서 로지스틱 회귀분석 모델 또는 선형 회귀분석 모델은 혈액 내의 tPSA가 ≥ 최고 연령 3분위수, ≥ 최고 연령 4분위수, ≥ 최고연령 5분위수 또는 ≥ 최고연령 10분위수인 다수의 남성들의 데이터를 사용하여 제공되고 이에 따라 이벤트의 확률 또는 예측되는 전립선 부피는 혈액 내의 tPSA가 각각 ≥ 최고 연령 3분위수, ≥ 최고 연령 4분위수, ≥ 최고연령 5분위수 또는 ≥ 최고연령 10분위수의 남성으로부터 획득된다. 하나의 예로서, 60세의 남성의 경우, 대응하는 총 PSA 값들은: ≥최고 연령 3분위수에 대해 1.5ng/ml, ≥최고 연령 4분위수에 대해 1.9ng/ml, ≥ 최고 연령 5분위수에 대해 2.1mg/ml, 그리고 ≥ 최고 연령 10분위수에 대해 3ng/ml일 수 있다.In some preferred embodiments of the method of the present invention, the logistic regression model or the linear regression model indicates that the number of tPSA in the blood is ≥ highest age quintile, ≥ highest age quartile, ≥ highest age quintile, or ≥ highest age decile. provided using data from men and thus the probability of an event or predicted prostate volume, indicates that tPSA in blood is ≥ highest age quintile, ≥ highest age quartile, ≥ highest age quintile, or ≥ highest age decile, respectively. is obtained from As an example, for men aged 60 years, the corresponding total PSA values are: ≥1.5 ng/ml for the highest age quartile, ≥1.9 ng/ml for the highest age quartile, ≥ for the highest age quintile. 2.1 mg/ml, and ≥ 3 ng/ml for the highest age decile.

예시 컴퓨터 시스템Example computer system

본원에서 서술되는 기술들 및/또는 사용자 상호 작용들의 일부 또는 모두가 구현될 수 있는 컴퓨터 시스템(300)의 예시 구현이 도 3에 도시된다. 컴퓨터 시스템(300)은 하나 이상의 프로세서들(310) 및 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 비일시적 저장 매체(예를 들어, 메모리(320) 및 하나 이상의 비휘발성 저장 매체(330))를 포함할 수 있다. 프로세서(들)(310)는 본원에서 기술되는 본 발명의 양태들이 이 점에 있어서 제한되지 않은 바와 같이, 임의의 방식으로 메모리(320) 및 비휘발성 저장 디바이스(330)에 데이터를 기록하고 메모리(320) 및 비휘발성 저장 디바이스(330)로부터 데이터를 판독하는 것을 제어할 수 있다.An example implementation of a computer system 300 in which some or all of the techniques and/or user interactions described herein may be implemented is shown in FIG. 3 . Computer system 300 may include one or more processors 310 and one or more computer-readable non-transitory storage media (eg, memory 320 and one or more non-volatile storage media 330 ). Processor(s) 310 writes data to memory 320 and non-volatile storage device 330 and writes data to memory 320 and non-volatile storage device 330 in any manner, as aspects of the invention described herein are not limited in this respect. 320 and reading data from the non-volatile storage device 330 .

본원에서 서술되는 기능 중 임의의 기능을 수행하기 위하여, 프로세서(들)(310)는 프로세서(310)에 의해 실행되는 명령들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 역할을 할 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(예를 들어, 메모리(320))에 저장되는, 프로그램 모듈들과 같은 하나 이상의 명령들을 실행할 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈들은 특정한 업무들을 수행하거나 특정한 추상 데이터 유형들을 구현하는 루틴들, 프로그램들, 객체들, 구성요소들, 데이터 구조들 등을 포함한다. 실시예들은 또한 통신 네트워크를 통해 링크되어 있는 원격의 프로세싱 디바이스들에 의해 업무들이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경(distributed computing environment)들에서 구현될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈들은 메모리 저장 디바이스들을 포함하는 국지적인 그리고 원격의 컴퓨터 저장 매체 이 둘 모두에 위치될 수 있다.To perform any of the functions described herein, the processor(s) 310 is one or more computer readable storage media that may serve as a non-transitory computer readable storage medium storing instructions executed by the processor 310 . It may execute one or more instructions, such as program modules, stored in a capable storage medium (eg, memory 320 ). Generally, program modules include routines, programs, objects, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. Embodiments may also be implemented in distributed computing environments where tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In a distributed computing environment, program modules may be located in both local and remote computer storage media including memory storage devices.

컴퓨터(300)는 하나 이상의 원격의 컴퓨터들로의 논리 접속들을 사용하여 네트워킹된 환경에서 동작할 수 있다. 하나 이상의 원격의 컴퓨터들은 개인용 컴퓨터, 서버, 라우터, 네트워크 PC, 피어 디바이스(peer device) 또는 다른 공통 네트워크 노드(node)를 포함할 수 있고 전형적으로 컴퓨터(300)와 관련되는 상술한 요소들 중 다수 또는 모두를 포함한다. 컴퓨터(300) 및 하나 이상의 원격의 컴퓨터들 사이의 논리 접속들은 로컬 에어리어 네트워크(local area network; LAN) 및 와이드 에어리어 네트워크(wide area network; WAN)를 포함하지만 이로 제한되지 않고 또한 다른 네트워크들을 포함할 수 있다. 그와 같은 네트워크들은 임의의 적절한 기술에 기초할 수 있고 임의의 적절한 프로토콜에 따라 동작할 수 있고 무선 네트워크들, 유선 네트워크들 또는 광섬유 네트워크들을 포함할 수 있다. 그와 같은 네트워킹 환경들은 사무실들, 전-기업 컴퓨터 네트워크들, 인트라넷들 및 인터넷에서 아주 흔하다.Computer 300 may operate in a networked environment using logical connections to one or more remote computers. The one or more remote computers may include a personal computer, server, router, network PC, peer device, or other common network node, many of the above elements typically associated with computer 300 . or all. Logical connections between computer 300 and one or more remote computers may include, but are not limited to, a local area network (LAN) and a wide area network (WAN) as well as other networks. can Such networks may be based on any suitable technology and may operate according to any suitable protocol and may include wireless networks, wired networks or fiber optic networks. Such networking environments are quite common in offices, enterprise-wide computer networks, intranets, and the Internet.

LAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(300)는 네트워크 인터페이스 또는 어댑터를 통해 LAN에 접속될 수 있다. WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(30)는 전형적으로 인터넷과 같은 WAN을 통해 통신들을 설정하는 모뎀 또는 다른 수단을 포함한다. 네트워킹된 환경에서, 프로그램 모듈들 또는 이의 일부들은 원격의 메모리 저장 디바이스에 저장될 수 있다.When used in a LAN networking environment, computer 300 may be connected to a LAN through a network interface or adapter. When used in a WAN networking environment, computer 30 typically includes a modem or other means to establish communications over a WAN, such as the Internet. In a networked environment, program modules or portions thereof may be stored in a remote memory storage device.

전립선 암의 위험성을 평가하고/하거나 전립선 부피를 결정하기 위하여 본원에서 서술되는 다양한 입력들은 네트워크(예를 들어, LAN, WAN 또는 어떤 다른 네트워크)를 통해 입력들과 연관되는 데이터를 저장하는 하나 이상의 원격의 컴퓨터들 또는 디바이스들로부터 컴퓨터(300)에 의해 수신될 수 있다. 원격의 컴퓨터들/디바이스들 중 하나 이상은 입력 데이터로서의 분석 결과들을 컴퓨터(300)에 송신하기 전에 원격 저장된 데이터에 대한 분석을 수행할 수 있다. 대안으로, 원격으로 저장되는 데이터는 데이터가 어떠한 원격 분석 없이 원격으로 저장되었던 바대로 컴퓨터(300)에 송신될 수 있다. 추가로, 입력들은 컴퓨터(300)의 구성요소들로서 컴퓨터에 통합될 수 있는 다수의 입력 인터페이스들(예를 들어, 입력 인터페이스(340)) 중 임의의 인터페이스를 사용하여 컴퓨터(300)의 사용자에 의해 직접적으로 수신될 수 있다.The various inputs described herein for assessing risk of prostate cancer and/or determining prostate volume may include one or more remote storage data associated with the inputs via a network (eg, LAN, WAN, or some other network). may be received by computer 300 from the computers or devices of One or more of the remote computers/devices may perform analysis on the remotely stored data before transmitting the analysis results as input data to the computer 300 . Alternatively, the remotely stored data may be transmitted to the computer 300 as the data was stored remotely without any telemetry. Additionally, inputs may be entered by a user of computer 300 using any of a number of input interfaces (eg, input interface 340 ) that may be incorporated into the computer as components of computer 300 . can be received directly.

전립선 암 위험성의 확률 및/또는 전립선 부피의 출력을 포함하는, 본원에서 서술되는 다양한 출력들은 컴퓨터(300)에 직접적으로 접속되는 출력 디바이스(예를 들어, 디스플레이) 상에 시각적으로 제공될 수 있거나 출력(들)은 하나 이상의 유선 또는 무선 네트워크들을 통해 컴퓨터(300)에 접속되는 원격으로 위치되는 출력 디바이스에 제공될 수 있고, 그와 같은 본 발명의 실시예들은 이 점에 있어서 제한되지 않는다. 본원에서 기술되는 출력들은 시각적 프리젠테이션을 사용하는 것 이외에 추가로 또는 대안으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 출력이 제공되는 컴퓨터(300) 또는 원격의 컴퓨터는 출력의 표시를 제공하기 위하여 스피커들 및 진동 출력 인터페이스들을 포함하나 이로 제한되지 않는 하나 이상의 출력 인터페이스들을 포함할 수 있다.The various outputs described herein, including the output of the prostate volume and/or probability of prostate cancer risk, may be provided visually on an output device (eg, a display) that is directly connected to the computer 300 or output The (s) may be provided to a remotely located output device that is connected to the computer 300 via one or more wired or wireless networks, and such embodiments of the invention are not limited in this respect. The outputs described herein may be provided in addition or as an alternative to using a visual presentation. For example, computer 300 or a remote computer for which an output is provided may include one or more output interfaces including, but not limited to, speakers and vibration output interfaces to provide an indication of the output.

컴퓨터(300)가 도 3에서 단일 디바이스인 것으로 도시될지라도, 일부 실시예들에서, 컴퓨터(300)는 본원에서 기술되는 기능 일부 또는 모두를 수행하도록 통신적으로 결합되는 복수의 디바이스들을 포함할 수 있고, 컴퓨터(300)는 본 발명의 실시예들에 따라 사용될 수 있는 컴퓨터의 단 하나의 예시 구현임이 인정되어야 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 컴퓨터(300)는 도 5에 도시된 시스템에 통합되고/되거나 상기 시스템과 전자 통신될 수 있다.Although computer 300 is shown as a single device in FIG. 3 , in some embodiments, computer 300 may include a plurality of devices that are communicatively coupled to perform some or all of the functions described herein. It should be appreciated that computer 300 is only one example implementation of a computer that may be used in accordance with embodiments of the present invention. For example, in some embodiments, computer 300 may be integrated into and/or in electronic communication with the system shown in FIG. 5 .

상술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 컴퓨터(300)는 네트워킹된 환경에 포함될 수 있고, 여기서 전립선 암의 확률 및/또는 전립선 부피를 결정하는 데 사용되는 하나 이상의 혈중 표지자들에 대한 정보는 본원에서 서술되는 기술들 중 하나 이상을 사용하여 분석하기 위하여 외부 소스로부터 컴퓨터(300)로 송신된다. 본 발명의 일부 실시예들에 따른 예시의 네트워킹된 환경(400)은 도 4에 도시된다. 네트워킹된 환경(400)에서, 컴퓨터(300)는 네트워크(410)를 통해 검출기(420)에 접속된다. 상술한 바와 같이, 네트워크(410)는 임의의 적절한 유형의 유선 또는 무선 네트워크일 수 있고 하나 이상의 로컬 에어리어 네트워크(LAN)들 또는 인터넷과 같은 와이드 에어리어 네트워크(WAN)들을 포함할 수 있다.As noted above, in some embodiments, computer 300 may be included in a networked environment, wherein information about one or more blood markers used to determine the probability of prostate cancer and/or prostate volume is provided herein. transmitted from an external source to the computer 300 for analysis using one or more of the techniques described in An exemplary networked environment 400 in accordance with some embodiments of the present invention is shown in FIG. 4 . In networked environment 400 , computer 300 is connected to detector 420 via network 410 . As noted above, network 410 may be any suitable type of wired or wireless network and may include one or more local area networks (LANs) or wide area networks (WANs), such as the Internet.

검출기(420)는 본원에서 서술되는 기술들 중 하나 이상에 따라 전립선 암의 확률 및/또는 전립선 부피를 결정하는 데 사용되는 혈중 표지자들 중 하나 이상에 대한 값들을 결정하도록 구성될 수 있다. 검출기(420)가 도 4에서 단일 검출기로서 도시될지라도, 검출기(420)는 다수의 검출기들로 구현될 수 있고, 각 검출기는 본원에서 서술되는 기술들 중 하나 이상에 따라 사용되는 혈중 표지자 값들 중 하나 이상을 결정하도록 구성되는 것이 인정되어야 한다. 검출기들 및 검출 시스템들의 추가 예들은 아래에서(예를 들어, 도 12) 더 상세하게 제공된다.Detector 420 may be configured to determine values for one or more of the blood markers used to determine the probability of prostate cancer and/or prostate volume in accordance with one or more of the techniques described herein. Although detector 420 is shown as a single detector in FIG. 4 , detector 420 may be implemented with multiple detectors, each detector being one of the blood marker values used in accordance with one or more of the techniques described herein. It should be appreciated that it is constituted to determine more than one. Additional examples of detectors and detection systems are provided in greater detail below (eg, FIG. 12 ).

일부 실시예들에서, 검출기(420)로부터 결정되는 혈중 표지자들에 대한 값들에 대응하는 정보는 이 값들을 컴퓨터(300)에 송신하기 전에 저장될 수 있다. 그와 같은 실시예들에서, 상기 값들에 대응하는 정보는 검출기(420)에 통신적으로 결합되는 지역 저장소(430)에 국지적으로 저장되고/되거나 네트워크-접속된 중앙 저장소(440)에 저장될 수 있다. 이에 따라, 혈중 표지자들에 대응하는 값들이 본원에서 서술되는 기술들 중 하나 이상에 따라 컴퓨터(300)에 의해 수신될 때, 값들의 적어도 일부는 검출기(420)로부터 또는 값들이 저장되었던 하나 이상의 저장 디바이스(예를 들어, 지역 저장소(430), 중앙 저장소(440))로부터 직접적으로 수신될 수 있고, 이와 같은 실시예들은 값들이 어디서 수신되는지에 기초하여 제한되지 않음이 인정되어야 한다.In some embodiments, information corresponding to values for blood markers determined from detector 420 may be stored prior to transmitting these values to computer 300 . In such embodiments, the information corresponding to the values may be stored locally in a local storage 430 communicatively coupled to the detector 420 and/or stored in a network-connected central storage 440 . have. Accordingly, when values corresponding to blood markers are received by computer 300 in accordance with one or more of the techniques described herein, at least some of the values are from detector 420 or one or more storage in which the values were stored. It should be appreciated that the values may be received directly from the device (eg, local storage 430 , central storage 440 ), and such embodiments are not limited based on where the values are received.

다른 시스템들 및 구성요소들Other systems and components

본원에서 기술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 시스템은 전립선 암과 연관되는 이벤트(예를 들어, 전립선 암의 위험성 및/또는 전립선 부피)의 확률을 결정하기 위해 분석기와 전자 통신하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램되는 프로세서 또는 컴퓨터를 포함할 수 있다. 분석기는 로지스틱 회귀분석 모델로 입력하기 위한 혈중 표지자들의 하나 이상의 특징들을 결정하도록 적응 및 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 분석기는 미세 유체 샘플 분석기이고; 예를 들어, 분석기는 미세 유체 디바이스/카세트에서 프로세싱되는 샘플을 결정하도록 적응 및 배열될 수 있다. 그러나, 본원에서 기술되는 시스템들이 이 점에서 제한되지 않으므로 다른 유형들의 분석기들 또한 사용될 수 있음(예를 들어, 마이크로웰(microwell) ELISA-유형 평가분석들을 위한 분석기들)이 인정되어야 한다.As described herein, in some embodiments, the system is in electronic communication with an analyzer to determine a probability of an event associated with prostate cancer (eg, risk of prostate cancer and/or prostate volume) for logistic regression analysis. It may include a processor or computer programmed to evaluate the model. The analyzer may be adapted and arranged to determine one or more characteristics of blood markers for input into a logistic regression model. In some embodiments, the analyzer is a microfluidic sample analyzer; For example, the analyzer may be adapted and arranged to determine a sample to be processed in the microfluidic device/cassette. However, it should be appreciated that other types of analyzers may also be used (eg, analyzers for microwell ELISA-type assays) as the systems described herein are not limited in this respect.

그와 같은 시스템의 하나의 예는 하나의 세트의 실시예들에서 하우징, 적어도 하나의 미세 유체 채널을 가지는 카세트를 수용하도록 구성되는 하우징 내의 개구를 포함하는 미세 유체 샘플 분석기를 포함하고, 여기서 하우징은 하우징 내에서 카세트를 검출하기 위해서 카세트 상의 메이팅(mating) 구성요소와 인터페이스하도록 구성되는 구성요소를 포함한다. 상기 분석기는 또한 하우징 내에 위치되는 압력 제어 시스템을 포함하고, 상기 압력 제어 시스템은 적어도 하나의 미세 유체 채널을 통해 샘플을 이동시키기 위해 카세트 내의 적어도 하나의 미세 유체 채널을 가압하도록 구성된다. 광학 시스템이 하우징 내에 위치되고, 상기 광학 시스템은 적어도 하나의 광원 및 상기 광원으로부터 떨어져 이격되는 적어도 하나의 검출기를 포함하고, 여기서 상기 광원은 카세트가 샘플 분석기에 삽입될 때 카세트를 통해 광을 통과시키도록 구성되고 검출기는 카세트를 통과하는 광의 양을 검출하기 위하여 광원에 대향하여 위치된다. 상기 시스템은 또한 선형 회귀분석 모델 내로 입력하도록 적어도 사람의 연령 및/또는 다른 정보를 입력하기 위해 하우징과 연관되는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.One example of such a system includes in one set of embodiments a housing, a microfluidic sample analyzer comprising an opening in the housing configured to receive a cassette having at least one microfluidic channel, wherein the housing comprises: and a component configured to interface with a mating component on the cassette to detect the cassette within the housing. The analyzer also includes a pressure control system positioned within the housing, the pressure control system configured to pressurize the at least one microfluidic channel in the cassette to move the sample through the at least one microfluidic channel. An optical system is positioned within the housing, the optical system comprising at least one light source and at least one detector spaced apart from the light source, wherein the light source passes light through the cassette when the cassette is inserted into the sample analyzer. and the detector is positioned opposite the light source to detect the amount of light passing through the cassette. The system may also include a user interface associated with the housing for inputting at least a person's age and/or other information for input into the linear regression model.

특정한 실시예들에서, 프로세서는 미세 유체 샘플 분석기와 전자 통신된다(또는 전자 통신되도록 적응된다). 일부 경우들에서, 프로세서는 분석기의 하우징 내에 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 프로세서는 분석기의 하우징 내에 포함되지 않지만 본원에서 기술되는 바와 같이 전자 수단에 의해 액세스될 수 있다. 프로세서는 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위하여 적어도 하나의 검출기로부터 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램될 수 있고, 여기서 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 크기 조정된 변수들을 산출하기 위해 복수의 변수들의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하고 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 산출하는 데 사용되는 크기 조정된 변수들에 대한 값들을 합산하는 것을 포함하고, 복수의 변수들은 연령 및 검출기로부터 수신되는 정보에 포함되는 적어도 2개의 변수들을 포함하고 fPSA, iPSA 및 tPSA로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.In certain embodiments, the processor is in electronic communication with (or adapted to be in electronic communication with) the microfluidic sample analyzer. In some cases, the processor is within a housing of the analyzer. However, in other embodiments, the processor is not contained within the housing of the analyzer but can be accessed by electronic means as described herein. The processor may be programmed to evaluate the logistic regression model based at least in part on information received from the at least one detector to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body, wherein Evaluating a value for the scaled variables used to scale each of the plurality of variables to a different coefficient value to yield scaled variables and to calculate a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. wherein the plurality of variables include age and at least two variables included in the information received from the detector and are selected from the group consisting of fPSA, iPSA and tPSA.

인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법은 예를 들어, 미세 유체 샘플 분석기를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 미세 유체 샘플 분석기는 하우징, 적어도 하나의 미세 유체 채널을 가지는 카세트를 수용하도록 구성되는 하우징 내의 개구를 포함할 수 있고, 하우징은 하우징 내에서 카세트를 검출하기 위하여 카세트 상의 메이팅 구성요소와 인터페이스하도록 구성되는 구성요소를 포함한다. 분석기는 하우징 내에 위치되는 압력 제어 시스템을 더 포함할 수 있고, 압력 제어 시스템은 샘플을 적어도 하나의 미세 유체 채널을 통해 이동시키기 위해 카세트 내에서 적어도 하나의 미세 유체 채널을 가압하도록 구성된다. 광학 시스템은 하우징 내에 위치되고, 광학 시스템은 적어도 하나의 광원 및 광원과 떨어져 이격되는 적어도 하나의 검출기를 포함하고, 여기서 광원은 카세트가 샘플 분석기 내로 삽입될 때 카세트를 통하여 광을 통과시키도록 구성되고 검출기는 카세트를 통과하는 광의 양을 검출하기 위해 광원에 대향하여 위치된다. 분석기는 또한 적어도 사람의 연령을 입력하기 위하여 하우징과 연관되는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 방법은 미세 유체 샘플 분석기를 사용하여 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 복수의 혈중 표지자들에 대한 정보는 fPSA 값, iPSA 값, tPSA 값 및 선택적으로 hK2 값을 포함한다. 상기 방법은 또한 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해, 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 상기 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계는 크기 조정된 변수들을 산출하기 위해 복수의 변수들의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하는 단계 및 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 산출하는 데 사용되는 크기 조정된 변수들에 대한 값들을 합산하는 단계를 포함하고, 복수의 변수들은 연령 및 검출기로부터 수신되는 정보에 포함되는 적어도 2개의 변수들을 포함하고 fPSA, iPSA 및 tPSA로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.A method of determining a probability of an event associated with prostate cancer in a human body can include, for example, providing a microfluidic sample analyzer. The microfluidic sample analyzer may include a housing, an opening in the housing configured to receive a cassette having at least one microfluidic channel, the housing configured to interface with a mating component on the cassette to detect the cassette within the housing contains components. The analyzer may further include a pressure control system positioned within the housing, the pressure control system configured to pressurize the at least one microfluidic channel within the cassette to move the sample through the at least one microfluidic channel. An optical system is positioned within the housing, the optical system comprising at least one light source and at least one detector spaced apart from the light source, wherein the light source is configured to pass light through the cassette when the cassette is inserted into the sample analyzer and A detector is positioned opposite the light source to detect the amount of light passing through the cassette. The analyzer may also include a user interface associated with the housing for entering at least the age of the person. The method may include determining information about a plurality of blood markers using a microfluidic sample analyzer, wherein the information about the plurality of blood markers includes an fPSA value, an iPSA value, a tPSA value and optionally hK2 contains a value. The method may also include evaluating, using at least one processor, a logistic regression model, based at least in part on the information, to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. wherein the evaluating the logistic regression model comprises scaling each of the plurality of variables to different coefficient values to yield scaled variables, and calculating a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. summing the values for the scaled variables used to is chosen

시스템의 다른 예는 하나의 세트의 실시예들에서, 제 1 결합 파트너를 포함하는 제 1 분석 영역 및 제 2 결합 파트너를 포함하는 제 2 분석 영역을 포함하는 디바이스(예를 들어, 미세 유체 카세트)를 포함한다. 제 1 결합 파트너는 fPSA, iPSA 및 tPSA 중 적어도 하나에 결합하도록 적응되고 제 2 결합 파트너는 fPSA, iPSA 및 tPSA 중 적어도 다른 하나에 결합하도록 적응된다. 일부 실시예들에서, 상기 디바이스는 fPSA, iPSA 및 tPSA 중 세번째와 결합하도록 적응되는 제 3 결합 파트너를 포함하는 제 3 분석 영역을 포함한다. 선택적으로, 상기 디바이스는 hK2와 결합하도록 적응되는 제 4 결합 파트너를 포함하는 제 4 분석 영역을 포함할 수 있다. 상기 시스템은 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 제 1 및 제 2 분석 영역들과 연관되는 검출기 및 검출기로부터 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램된 프로세서를 포함한다. 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 크기 조정된 변수들을 산출하기 위해 복수의 변수들의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하고 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 산출하는 데 사용되는 크기 조정된 변수들에 대한 값들을 합산하는 것을 포함하고, 여기서 복수의 변수들은 연령 및 검출기로부터 수신되는 정보에 포함되는 적어도 2개의 변수들을 포함하고 fPSA, iPSA 및 tPSA로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.Another example of a system is, in one set of embodiments, a device (eg, a microfluidic cassette) comprising a first assay region comprising a first binding partner and a second assay region comprising a second binding partner includes The first binding partner is adapted to bind to at least one of fPSA, iPSA and tPSA and the second binding partner is adapted to bind to at least another one of fPSA, iPSA and tPSA. In some embodiments, the device comprises a third analysis region comprising a third binding partner adapted to bind to a third of fPSA, iPSA and tPSA. Optionally, the device may comprise a fourth analysis region comprising a fourth binding partner adapted to bind hK2. The system is configured to evaluate a logistic regression model based at least in part on a detector associated with the first and second analysis regions and information received from the detector to determine a probability of an event associated with prostate cancer in the human body. It contains a programmed processor. Evaluating the logistic regression model involves scaling each of a plurality of variables to a different coefficient value to yield scaled variables and the scaled variables used to calculate the probability of an event associated with prostate cancer in the human body. summing values for the variables, wherein the plurality of variables comprises age and at least two variables included in information received from the detector and is selected from the group consisting of fPSA, iPSA and tPSA.

그와 같은 시스템에서 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하는 방법은 예를 들어 제 1 결합 파트너를 포함하는 제 1 분석 영역 및 제 2 결합 파트너를 포함하는 제 2 분석 영역을 포함하는 디바이스(예를 들어, 미세 유체 카세트) 내로 샘플을 도입하는 행위들을 포함할 수 있고, 여기서 제 1 결합 파트너는 fPSA, iPSA 및 tPSA 중 적어도 하나와 결합하도록 적응되고 상기 제 2 결합 파트너는 fPSA, iPSA 및 tPSA 중 적어도 다른 하나와 결합하도록 적응된다. 일부 실시예들에서, 상기 디바이스는 fPSA, iPSA 및 tPSA 중 세번째와 결합하도록 적응되는 제 3 결합 파트너를 포함하는 제 3 분석 영역을 포함한다. 선택적으로, 상기 디바이스는 hK2와 결합하도록 적응되는 제 4 결합 파트너를 포함하는 제 4 분석 영역을 포함할 수 있다. 상기 방법은 샘플로부터의 fPSA, iPSA 및/또는 tPSA 중 임의의 PSA가 제 1 및 제 2 분석 영역들에서 적어도 제 1 및/또는 제 2 결합 파트너들과 결합하도록 하는 단계 및 제 1 및 제 2 분석 영역들과 연관되는 하나 이상의 검출기들을 사용하여 fPSA, iPSA 및/또는 tPSA의 특징을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 결정하기 위해 적어도 하나의 검출기로부터 수신되는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램되는 프로세서 내로 fPSA, iPSA 및/또는 tPSA의 특징을 입력하는 단계를 포함하고, 여기서 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 크기 조정된 변수들을 산출하기 위해 복수의 변수들의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하고 인체 내에서의 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률을 산출하는 데 사용되는 크기 조정된 변수들에 대한 값들을 합산하는 것을 포함하고, 여기서 복수의 변수들은 연령 및 검출기로부터 수신되는 정보에 포함되는 적어도 2개의 변수들을 포함하고 fPSA, iPSA 및 tPSA로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 따라서, 전립선 암과 연관되는 이벤트의 확률이 결정될 수 있다.A method of determining the probability of an event associated with prostate cancer in such a system may include, for example, a device comprising a first analysis region comprising a first binding partner and a second analysis region comprising a second binding partner (eg, for example, introducing a sample into a microfluidic cassette), wherein the first binding partner is adapted to bind to at least one of fPSA, iPSA and tPSA and wherein the second binding partner is one of fPSA, iPSA and tPSA. adapted to combine with at least one other. In some embodiments, the device comprises a third analysis region comprising a third binding partner adapted to bind to a third of fPSA, iPSA and tPSA. Optionally, the device may comprise a fourth analysis region comprising a fourth binding partner adapted to bind hK2. The method comprises the steps of allowing any PSA of fPSA, iPSA and/or tPSA from the sample to bind with at least first and/or second binding partners in the first and second analysis regions and the first and second assays determining a characteristic of the fPSA, iPSA and/or tPSA using one or more detectors associated with the regions. The method includes an fPSA, iPSA and/or into a processor programmed to evaluate a logistic regression model based at least in part on information received from at least one detector to determine a probability of an event associated with prostate cancer in a human body. inputting the characteristics of the tPSA, wherein evaluating the logistic regression model scales each of the plurality of variables to different coefficient values to yield scaled variables and is associated with prostate cancer in the human body. summing the values for the scaled variables used to calculate the probability of the event, wherein the plurality of variables include age and at least two variables included in information received from the detector and include fPSA, iPSA and is selected from the group consisting of tPSA. Accordingly, the probability of an event associated with prostate cancer can be determined.

특정한 실시예들에서, 혈중 표지자들(예를 들어, fPSA, iPSA, tPSA 및/또는 hK2)을 결정하는 디바이스가 제공된다. 일부 경우들에서, 상기 디바이스는 예를 들어, 단일 카세트 상에서 혈중 표지자들을 동시 결정하는 것이 가능할 수 있다. 상기 디바이스는 적어도 하나의 유입구 및 하나의 유출구를 포함하는 제 1 미세 유체 채널, 제 1 미세 유체 채널 내에 저장되는 제 1 시약, 제 1 시약을 제 1 미세 유체 채널 내에 저장하도록 제 1 미세 유체 채널의 유입구를 덮는 시일 및 제 1 미세 유체 채널의 유출구를 덮는 시일을 포함하는 미세 유체 시스템을 포함할 수 있다. 상기 디바이스는 적어도 하나의 유입구 및 하나의 유출구를 포함하는 제 2 미세 유체 채널, 제 1 분석 영역, 제 2 분석 영역 및 제 3 분석 영역을 더 포함할 수 있다. 상기 분석 영역들의 각각은 항-iPSA 특이 포획 항체, 항-fPSA 특이 포획 항체 및 항-tPSA 특이 포획 항체(및 선택적으로 hK2 특이 포획 항체) 중 하나를 포함할 수 있다. 제 1, 제 2 및 제 3 분석 영역들 중 하나 이상은 제 2 미세 유체 채널과 유체 연통될 수 있다. 상기 디바이스는 또한 미세 유체 시스템에 연결될 수 있는 유체 커넥터를 포함하고, 여기서 유체 커넥터는 유체 경로 유입구 및 유체 경로 유출구를 포함하는 유체 경로를 포함하고, 연결 시에 유체 경로 유입구는 유체 경로 및 제 1 미세 유체 채널 사이의 유체 연통이 가능하도록 제 1 미세 유체 채널의 유출구에 연결되고, 유체 경로 유출구는 유체 경로 및 제 2 미세 유체 채널 사이의 유체 연통이 가능하도록 제 2 미세 유체 채널의 유입구에 연결된다. 제 1 및 제 2 미세 유체 채널은 유체 커넥터를 통한 연결의 부재로 서로 유체 연통되지 않는다. 상기 디바이스는 선택적으로 항-PSA에 결합되는 항체에 접합되는 금속 콜로이드의 소스(source)를 포함할 수 있다.In certain embodiments, a device for determining blood markers (eg, fPSA, iPSA, tPSA and/or hK2) is provided. In some cases, the device may be capable of simultaneously determining blood markers, eg, on a single cassette. The device comprises a first microfluidic channel comprising at least one inlet and one outlet, a first reagent stored in the first microfluidic channel, and a first microfluidic channel to store a first reagent in the first microfluidic channel. and a microfluidic system comprising a seal covering the inlet and a seal covering the outlet of the first microfluidic channel. The device may further include a second microfluidic channel comprising at least one inlet and one outlet, a first analysis region, a second analysis region and a third analysis region. Each of the analysis regions may comprise one of an anti-iPSA specific capture antibody, an anti-fPSA specific capture antibody and an anti-tPSA specific capture antibody (and optionally an hK2 specific capture antibody). One or more of the first, second, and third analysis regions may be in fluid communication with the second microfluidic channel. The device also includes a fluidic connector connectable to a microfluidic system, wherein the fluidic connector comprises a fluid path comprising a fluid path inlet and a fluid path outlet, wherein upon connection the fluid path inlet comprises a fluid path and a first microfluidic system. It is connected to the outlet of the first microfluidic channel to enable fluid communication between the fluidic channels, and the fluidic path outlet is connected to the inlet of the second microfluidic channel to enable fluid communication between the fluidic path and the second microfluidic channel. The first and second microfluidic channels are not in fluid communication with each other with the absence of a connection through the fluidic connector. The device may comprise a source of colloidal metal conjugated to an antibody that optionally binds to anti-PSA.

본원에서 서술되는 디바이스를 포함하는 일부 실시예들에서, 제 1, 제 2 및 제 3 분석 영역들 중 적어도 2개(또는 적어도 3개)는 제 2 미세 유체 채널과 유체 연통된다. 특정한 경우들에서, 제 1, 제 2 및 제 3(및 선택적으로 제 4) 분석 영역들의 각각은 제 2 미세 유체 채널과 유체 연통된다. 일부 예들에서, 제 1 분석 영역은 제 2 미세 유체 채널과 유체 연통되고, 제 2 분석 영역은 제 3 미세 유체 채널과 유체 연통된다. 제 2 및 제 3 분석 영역들(제 2 및 제 3 미세 유체 채널들뿐만 아니라)은 예를 들어 본원에서 기술되는 바와 같이 동일한 기질 층 상에 또는 상이한 기질 층들 상에 형성될 수 있다. 추가로, 일부 실시예들에서, 제 3 분석 영역은 제 4 미세 유체 채널과 유체 연통된다. 제 3 및 제 4 분석 영역들(제 3 및 제 4 미세 유체 채널들뿐만 아니라)은 예를 들어, 본원에서 기술되는 바와 같이, 동일한 기질 층 상에 또는 상이한 기질 층들 상에 형성될 수 있다. 일부 경우들에서, 제 1, 제 2 및 제 3(및 선택적으로 제 4) 분석 영역들의 각각은 상이한 기질 층들에 형성된다. 다른 실시예들에서, 제 4 분석 영역(예를 들어, 항-hK2 특이 포획 항체를 포함할 수 있는)은 제 1, 제 2 및 제 3 분석 영역들 중 적어도 하나를 포함하는 기질 층과 상이한 기질 층에 형성된다. 일부 그와 같은 실시예들에서, 제 1, 제 2 및 제 3 분석 영역들은 동일한 기질 층에 형성된다. 분석 영역들이 상이한 기질 층들에서 형성되는지 또는 동일한 기질 층에서 형성되는지와는 관계 없이, 일부 실시예들에서, 시약들은 예를 들어 디바이스가 사용되기 전에, 제 1, 제 2 및/또는 제 3(선택적으로 제 4) 분석 영역들에 저장되고 이것들 내에서 밀봉될 수 있다. 시약들은 예를 들어, 항-iPSA 특이 포획 항체, 항-fPSA 특이 포획 항체 및 항-tPSA 특이 포획 항체(및, 선택적으로, hK2 특이 포획 항체)를 포함할 수 있다. 상기 디바이스를 사용할 때(예를 들어, 유체 커넥터를 미세 유체 시스템에 연결할 때), 제 1 미세 유체 채널은 제 1, 제 2 및 제 3(및 선택적으로 제 4) 분석 영역들 중 하나 이상과 유체 연통되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 유체 커넥터는 미세 유체 시스템에 연결될 때 제 2, 제 3 및/또는 제 4 미세 유체 채널(들)의 하나 이상의 유입구들에 연결될 수 있다. 디바이스 구성들의 예들은 더 상세하게 후술된다.In some embodiments comprising the device described herein, at least two (or at least three) of the first, second and third analysis regions are in fluid communication with the second microfluidic channel. In certain cases, each of the first, second and third (and optionally fourth) analysis regions is in fluid communication with the second microfluidic channel. In some examples, the first analysis region is in fluid communication with the second microfluidic channel, and the second analysis region is in fluid communication with the third microfluidic channel. The second and third analysis regions (as well as the second and third microfluidic channels) may be formed on the same substrate layer or on different substrate layers, for example as described herein. Additionally, in some embodiments, the third analysis region is in fluid communication with the fourth microfluidic channel. The third and fourth analysis regions (as well as the third and fourth microfluidic channels) may be formed on the same substrate layer or on different substrate layers, for example, as described herein. In some cases, each of the first, second and third (and optionally fourth) analysis regions are formed in different substrate layers. In other embodiments, the fourth analysis region (eg, which may comprise an anti-hK2 specific capture antibody) is a different substrate than a substrate layer comprising at least one of the first, second and third analysis regions. formed in layers. In some such embodiments, the first, second and third analysis regions are formed in the same substrate layer. Irrespective of whether the assay regions are formed in different substrate layers or in the same substrate layer, in some embodiments, the reagents may be administered to a first, second and/or third (optionally) prior to, for example, the device being used. 4) can be stored in and sealed within the analysis areas. Reagents may include, for example, an anti-iPSA specific capture antibody, an anti-fPSA specific capture antibody and an anti-tPSA specific capture antibody (and, optionally, an hK2 specific capture antibody). When using the device (eg, when connecting a fluidic connector to a microfluidic system), the first microfluidic channel is in fluid with one or more of the first, second and third (and optionally fourth) assay regions. It may be arranged to communicate. For example, the fluidic connector can connect to one or more inlets of the second, third and/or fourth microfluidic channel(s) when connected to the microfluidic system. Examples of device configurations are described below in more detail.

본원에서 서술되는 특정한 디바이스들에서, 분석은 iPSA, fPSA, tPSA 및 hK2 중에서 둘 이상을 인식하는 검출 항체의 사용을 포함한다. 예를 들어, 검출 항체는 PSA 및 hK2 모두를 인식할 수 있고 그 후에 단지 hK2만이 검출되도록 PSA를 방해하는 데 차단체(blocker)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 특정한 실시예에서, 분석 영역은 항-hK2 포획 항체(이는 또한 예를 들어, 5 내지 10%의 tPSA를 포획할 수 있고 본원에서 기술되는 바와 같이 사용되기 전에 분석 영역 내에 저장될 수 있다)뿐만 아니라 tPSA를 차단하는 차단체 항체들을 포함할 수 있다. 항-hK2 검출기 항체(또한 tPSA를 검출할 수 있는)는 hK2의 결합의 양을 검출하도록 사용될 수 있다. 상이한 분석 영역은 예를 들어 fPSA 및 tPSA 모두를 포획하는 항-tPSA 포획 항체(본원에서 기술되는 바와 같이 사용되기 전에 분석 영역 내에 저장될 수 있는)를 포함할 수 있다. 2개의 상이한 검출기 항체들, 예를 들어 하나의 파장에 대한 형광 태그(fluorescent tag)를 가지는 항-tPSA 검출기 항체 및 상이한 파장에 대한 형광 태그를 가지는 항-fPSA 검출기 항체가 검출을 위해 사용될 수 있다. 상이한 분석 영역은 예를 들어, 항-fPSA 포획 항체 및 선택적으로 항-iPSA 포획 항체를 포함할 수 있다. 2개의 상이한 검출기 항체들, 예를 들어 하나의 파장에 대한 형광 태그를 가지는 항-fPSA 검출기 항체 및 상이한 파장에 대한 형광 태그를 가지는 항-iPSA 검출기 항체가 검출을 위해 사용될 수 있다.In certain devices described herein, the assay comprises the use of a detection antibody that recognizes two or more of iPSA, fPSA, tPSA and hK2. For example, a detection antibody can recognize both PSA and hK2 and then a blocker can be used to interfere with PSA such that only hK2 is detected. For example, in one particular embodiment, the analysis region is an anti-hK2 capture antibody (which is also capable of capturing, for example, 5-10% tPSA and is stored within the analysis region prior to use as described herein). ) as well as blocker antibodies that block tPSA. An anti-hK2 detector antibody (which can also detect tPSA) can be used to detect the amount of binding of hK2. The different analysis regions may include, for example, anti-tPSA capture antibodies that capture both fPSA and tPSA (which may be stored in the analysis region prior to use as described herein). Two different detector antibodies can be used for detection, for example, an anti-tPSA detector antibody with a fluorescent tag for one wavelength and an anti-fPSA detector antibody with a fluorescent tag for a different wavelength. The different analysis regions may include, for example, an anti-fPSA capture antibody and optionally an anti-iPSA capture antibody. Two different detector antibodies can be used for detection, for example, an anti-fPSA detector antibody with a fluorescent tag for one wavelength and an anti-iPSA detector antibody with a fluorescent tag for a different wavelength.

그러나, 다른 실시예들에서, 특이 포획 항체들은 종(species)들의 검출에 사용될 수 있다. 특이 포획 항체들의 각각은 본원에서 기술되는 바와 같이, 상이한 분석 영역들에 위치될 수 있다. 유용하게는, 특이 포획 항체들을 사용하는 것 그리고/또는 포획 항체들을 상이한 분석 영역들에 위치시키는 것은 종들의 각각을 검출하는 데 동일한 검출 항체를 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 그와 같은 실시예들에서, 종들 각각을 결정하기 위해 동일한 파장이 사용될 수 있다.However, in other embodiments, specific capture antibodies may be used for the detection of species. Each of the specific capture antibodies may be located in different analysis regions, as described herein. Advantageously, using specific capture antibodies and/or positioning the capture antibodies in different analysis regions may make it possible to use the same detection antibody to detect each of the species. In some such embodiments, the same wavelength may be used to determine each of the species.

이것은 검출을 위해 간소화된 검출기들 및/또는 광학 구성요소들을 사용하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 검출은 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 특정한 파장에서 결정될 수 있는 상이한 분석 영역들에 불투명한 재료를 축적시키는 것을 포함한다.This makes it possible to use simplified detectors and/or optical components for detection. For example, in some embodiments, detecting comprises accumulating opaque material in different regions of analysis, which can be determined at a particular wavelength, as described in more detail below.

예를 들어, 하나의 세트의 실시예들에서, 항-iPSA 특이 포획 항체, 항-fPSA 특이 포획 항체 및 항-tPSA 특이 포획 항체(및 선택적으로, hK2 특이 포획 항체)는 본원에서 기술되는 바와 같이, 상이한 분석 영역들에, 선택적으로 네거티브(negative) 및 포지티브(positive) 제어부들과 함께 포함될 수 있다. 항-PSA 및 항-hK2인 금 라벨링된 항체와 같은 검출 항체는 iPSA, fPSA, tPSA 및/또는 hK2의 각각을 검출하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 금 라벨링된 항-hK2 항체, 금 라벨링된 항-PSA 항체 및/또는 금 라벨링된 항-iPSA 항체와 같이, 금 라벨링된 항체들의 혼합이 검출을 위해 사용될 수 있다. 그와 같은 시스템에서, 동일한 파장은 종들의 각각을 결정하는 데 사용될 수 있고 이것은 검출을 위하여 간소화된 검출기 및/또는 광학 구성요소들을 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다.For example, in one set of embodiments, the anti-iPSA specific capture antibody, the anti-fPSA specific capture antibody and the anti-tPSA specific capture antibody (and optionally the hK2 specific capture antibody) are as described herein. , may be included in different analysis areas, optionally with negative and positive controls. Detection antibodies, such as gold labeled antibodies that are anti-PSA and anti-hK2, can be used to detect each of iPSA, fPSA, tPSA and/or hK2. However, in other embodiments, a mixture of gold labeled antibodies may be used for detection, such as a gold labeled anti-hK2 antibody, a gold labeled anti-PSA antibody and/or a gold labeled anti-iPSA antibody. In such a system, the same wavelength may be used to determine each of the species, which may enable using simplified detectors and/or optical components for detection.

본원에서 제공되는 실시예들과 결합되어 사용될 수 있는 특정한 시스템들, 디바이스들 및 분석기들의 예들이 이제 설명된다.Examples of specific systems, devices, and analyzers that may be used in combination with embodiments provided herein are now described.

도 5는 하나의 세트의 실시예들에 따라 포함될 수 있는 미세 유체 시스템 및 다양한 구성요소들의 블록도(510)를 도시한다. 미세 유체 시스템은 예를 들어, 펌프(예를 들어, 하나 이상의 유체들을 카세트 내로 도입하기 위해 그리고/또는 유체 플로우의 레이트들을 제어하기 위해)와 같은 유체 플로우 소스(540), 선택적으로 정압(positive pressure) 또는 진공 중 어느 하나 또는 이 둘 모두를 적용하도록 구성될 수 있는 펌프 또는 진공과 같은 유체 플로우 소스(540)(예를 들어, 카세트 내에서/로부터 하나 이상의 유체들을 이동시키기/제거하기 위한 그리고/또는 유체 플로우의 레이트를 제어하기 위한), 밸브 시스템(528)(예를 들어, 하나 이상의 밸브들을 가동시키기 위한), 검출 시스템(534)(예를 들어, 하나 이상의 유체들 및/또는 프로세스들을 검출하기 위한) 및/또는 온도 조절 시스템(541)(예를 들어, 카세트의 하나 이상의 영역들을 가열 및/또는 냉각하는)과 같은 하나 이상의 구성요소들과 작동적으로 연관되는 카세트(520)를 포함할 수 있다. 이 구성요소들은 미세 유체 디바이스의 외부 또는 내부에 있을 수 있고, 선택적으로 구성요소 또는 구성요소들의 시스템을 제어하는 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수 있다. 특정한 실시예들에서, 하나 이상의 그러한 구성요소들 및/또는 프로세서들은 카세트 내에 포함되는 샘플을 프로세싱 및/또는 분석하도록 구성되는 샘플 분석기(547)와 연관된다. 프로세서는 선택적으로 본원에서 기술되는 바와 같이 선형 회귀분석 모델을 평가하도록 프로그램될 수 있다.5 shows a block diagram 510 of a microfluidic system and various components that may be included in accordance with a set of embodiments. The microfluidic system may include, for example, a fluid flow source 540 , such as a pump (eg, to introduce one or more fluids into the cassette and/or to control rates of fluid flow), optionally a positive pressure ) or a fluid flow source 540 , such as a pump or vacuum, that may be configured to apply either or both of a vacuum (eg, for moving/removing one or more fluids within/from a cassette and/or or to control the rate of fluid flow), a valve system 528 (eg, to actuate one or more valves), a detection system 534 (eg, to detect one or more fluids and/or processes) and/or a cassette 520 operatively associated with one or more components, such as a temperature control system 541 (eg, to heat and/or cool one or more regions of the cassette). can These components may be external or internal to the microfluidic device, and may optionally include one or more processors that control the component or system of components. In certain embodiments, one or more such components and/or processors are associated with a sample analyzer 547 configured to process and/or analyze a sample contained within the cassette. The processor may optionally be programmed to evaluate a linear regression model as described herein.

일반적으로, 본원에서 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 다른 구성요소들과 "작동적으로 연관되는(operatively associated with)" 구성요소는 그와 같은 구성요소들이 직접적으로 서로 연결되거나, 서로 연결 또는 부착되지 않고 서로 직접적으로 물리적으로 접촉되거나 또는 서로 직접적으로 연결되거나 서로 접촉되지 않지만, 그렇게 연관되는 구성요소들이 자신들이 의도하는 기능을 수행하도록 하거나 수행하는 것을 가능하게 하도록 기계적으로, 전기적으로(공간을 통해 전송되는 전자기 신호들을 통하는 것을 포함하여) 또는 유체 공학적으로 상호 연결되는(예를 들어, 튜브와 같은 채널들을 통한) 것을 나타낸다.In general, as used herein, a component that is “operatively associated with” one or more other components means that such components are not directly connected to each other, connected to each other, or not attached to each other. Components that are not in direct physical contact with each other, or directly connected to each other or not in contact with each other, but are so associated mechanically or electrically (transmitted through space) to enable or enable them to perform their intended function. (including via electromagnetic signals) or fluidically interconnected (eg, via channels such as tubes).

도 5에 예시하여 도시되는 구성요소들 뿐만 아니라 본원에서 기술되는 것과 같은 다른 선택적인 구성요소들은 제어 시스템(550)과 작동적으로 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 시스템은 미세 유체 시스템에서 발생하는 하나 이상의 이벤트들로부터의 피드백을 사용함으로써 유체들을 제어하고/하거나 품질 제어를 수행하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템은 하나 이상의 구성요소들로부터 입력 신호들을 수신하고, 다양한 파라미터들을 계산 및/또는 제어하고, 하나 이상의 신호들 또는 신호들의 패턴을 제어 시스템 내로 사전 프로그램된 신호들과 비교하고, 그리고/또는 유체 플로우를 조절하고/하거나 미세 유체 시스템의 동작을 제어하기 위해 신호들을 하나 이상의 구성요소들에 송신하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템은 또한 선택적으로, 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 사용자 인터페이스(554), 아이덴티피케이션 시스템(identification system)(556), 외부 통신 유닛(558)(예를 들어, USB) 및/또는 다른 구성요소들과 같은 다른 구성요소들과 연관될 수 있다.5 as well as other optional components as described herein may be operatively associated with the control system 550 . In some embodiments, the control system may be used to control fluids and/or perform quality control by using feedback from one or more events occurring in the microfluidic system. For example, the control system receives input signals from one or more components, calculates and/or controls various parameters, compares one or more signals or patterns of signals to signals pre-programmed into the control system, and/or transmit signals to one or more components to regulate fluid flow and/or control operation of the microfluidic system. The control system may also optionally include a user interface 554 , an identification system 556 , an external communication unit 558 (eg, USB) and/or other, as described in more detail below. It may be associated with other components, such as components.

카세트(예를 들어, 미세 유체 디바이스)(520)는 원하는 분석을 수행하기 위하여 채널들 및/또는 구성요소들의 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다. 하나의 세트의 실시예들에서, 카세트(520)는 예를 들어, 본원에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 화학 및/또는 생물학적 반응(예를 들어, 면역학적 평가분석(immunoassay)을 수행하는 데 사용될 수 있는 저장된 시약들을 포함한다. 카세트는 예를 들어, 선택적 시약 저장 에어리어(564)와 유체 연통되는 선택적 시약 유입구(562)를 포함할 수 있다. 저장 에어리어는 예를 들어 일부 실시예들에서 유체들(예를 들어, 본원에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 선택적으로 비혼화성(immiscible) 유체들에 의해 분리되는, 시약 용액들 및 세정 용액들과 같은 비혼화성 시약들을 포함하는 액체들 및 기체들)이 부분적으로 또는 완전히 채워질 수 있는 하나 이상의 채널들 및/또는 저장고를 포함할 수 있다. 카세트는 또한 시약 저장 에어리어(564)를 선택적인 분석 영역(568)에 연결하는 데 사용될 수 있는 유체 커넥터와 같은 선택적 샘플 또는 시약 로딩(loading) 에어리어(566)를 포함할 수 있다. 샘플 내의 성분을 검출하기 위한 하나 이상의 에어리어들(예를 들어, 분석 영역들)을 포함할 수 있는 분석 영역은 선택적인 노폐물 에어리어(570)와 유체 연통되고 유출구(572)에 결합될 수 있다. 일부 경우들에서, 그와 같은 또는 다른 디바이스 특징들은 본원에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 카세트의 상이한 구성요소들 또는 층들 내에 또는 상에 형성될 수 있다. 그러므로, 카세트는 단일 구성요소 또는 본원에서 서술되는 바와 같은 아티클(article) 및 부착 유체 커넥터의 결합과 같이, 사용 중에 부착되는 다수의 구성요소들을 포함할 수 있음이 인정되어야 한다. 하나의 세트의 실시예들에서, 유체는 도면에 도시되는 화살표들의 방향으로 흐를 수 있다. 그와 같은 그리고 다른 구성요소들의 추가 설명 및 예들이 본원에서 제공된다.Cassette (eg, microfluidic device) 520 may have any suitable configuration of channels and/or components to perform a desired assay. In one set of embodiments, cassette 520 is used, for example, to perform a chemical and/or biological reaction (eg, an immunoassay), as described in more detail herein. Contains stored reagents that can be used.The cassette may include, for example, an optional reagent inlet 562 in fluid communication with an optional reagent storage area 564. The storage area may, for example, be fluid in some embodiments. Liquids and gases, including immiscible reagents, such as reagent solutions and cleaning solutions, which are optionally separated by immiscible fluids (eg, as described in more detail herein). ) may include one or more channels and/or reservoirs that can be partially or fully filled in. The cassette also includes a fluidic connector that can be used to connect reagent storage area 564 to optional assay area 568; The same may include an optional sample or reagent loading area 566. An analysis region that may include one or more areas (eg, analysis regions) for detecting a component in the sample may include an optional waste product. It may be in fluid communication with the area 570 and coupled to the outlet 572. In some cases, such or other device features may be incorporated into different components or layers of the cassette, as described in more detail herein. It is therefore recognized that a cassette may comprise a single component or a plurality of components that are attached during use, such as the combination of an article and an attachment fluidic connector as described herein. In one set of embodiments, the fluid can flow in the direction of the arrows shown in the figure.Additional descriptions and examples of such and other components are provided herein.

일부 실시예들에서, 카세트의 섹션들(571 및 577)은 샘플을 카세트 내로 도입하기 전에 서로 유체 연통되지 않는다. 일부 경우들에서, 섹션들(571 및 577)은 카세트를 처음 사용하기 전에 서로 유체 연통되지 않고, 처음 사용 시에, 상기 섹션들은 서로 유체 연통하게 된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 섹션들(571 및 577)은 처음 사용하기 전에 그리고/또는 샘플을 카세트 내로 도입하기 전에 서로 유체 연통된다. 다른 카세트들의 구성들 또한 가능하다.In some embodiments, sections 571 and 577 of the cassette are not in fluid communication with each other prior to introducing the sample into the cassette. In some cases, sections 571 and 577 are not in fluid communication with each other prior to first use of the cassette, and upon first use, the sections are brought into fluid communication with each other. However, in other embodiments, sections 571 and 577 are in fluid communication with each other prior to first use and/or prior to introducing the sample into the cassette. Other cassette configurations are also possible.

도 5에서 예시되는 예시 실시예에서 도시되는 바와 같이, 펌프 및/또는 진공과 같은 하나 이상의 유체 플로우 소스(540) 또는 다른 압력 제어 시스템, 밸브 시스템(528), 검출 시스템(534), 온도 조절 시스템(541) 및/또는 다른 구성요소들은 시약 유입구(562), 시약 저장 에어리어(564), 샘플 또는 시약 로딩 에어리어(566), 반응 에어리어(568), 노폐물 에어리어(570), 유출구(572) 및/또는 카세트(520)의 다른 영역들 중 하나 이상과 작동적으로 연관될 수 있다. 카세트의 하나 이상의 영역들 내에서의 프로세스들 또는 이벤트들의 검출은 제어 시스템(550)으로 전송될 수 있는 신호 또는 신호들의 패턴을 발생시킬 수 있다. 제어 시스템에 의해 수신되는 신호(들)에 기초하여, 이 피드백은 펌프, 진공, 밸브 시스템, 검출 시스템, 온도 조절 시스템 및/또는 다른 구성요소들 중 하나 이상을 제어함으로써와 같이, 미세 유체 디바이스의 이 영역들의 각각 내에 또는 상기 영역들 사이에서 유체들을 조작하는 데 사용될 수 있다.As shown in the example embodiment illustrated in FIG. 5 , one or more fluid flow sources 540 or other pressure control systems, such as pumps and/or vacuums, valve system 528 , detection system 534 , temperature control system 541 and/or other components include a reagent inlet 562 , a reagent storage area 564 , a sample or reagent loading area 566 , a reaction area 568 , a waste area 570 , an outlet 572 and/or or operatively associated with one or more of the other regions of the cassette 520 . Detection of processes or events within one or more regions of the cassette may generate a signal or pattern of signals that may be transmitted to control system 550 . Based on the signal(s) received by the control system, this feedback may be applied to the microfluidic device, such as by controlling one or more of a pump, vacuum, valve system, detection system, temperature control system, and/or other components. It can be used to manipulate fluids within or between each of these regions.

도 6으로 전환하여, 미세 유체 샘플 분석기(600)의 하나의 실시예가 도시된다. 도 6의 예시 실시예에서 도시되는 바와 같이, 분석기는 아래에서 더 상세하게 논의되는 분석기의 구성요소들을 커버하거나 보유하도록 구성되는 하우징(601)을 포함한다. 하우징 내의 개구(620)는 카세트(520)를 수용하도록 구성된다. 아래에서 더 상세하게 진술되는 바와 같이, 분석기(600)는 또한 하우징 내에 위치되는 사용자 인터페이스(650)를 포함할 수 있고, 이 인터페이스는 사용자가 정보를 샘플 분석기에 입력하도록 구성된다. 이 특정한 실시예에서, 사용자 인터페이스(650)는 터치 스크린을 포함하지만, 후술되는 바와 같이, 사용자 인터페이스는 상이하게 구성될 수 있다.Turning to FIG. 6 , one embodiment of a microfluidic sample analyzer 600 is shown. As shown in the exemplary embodiment of FIG. 6 , the analyzer includes a housing 601 that is configured to cover or hold components of the analyzer, discussed in greater detail below. An opening 620 in the housing is configured to receive a cassette 520 . As set forth in more detail below, the analyzer 600 may also include a user interface 650 positioned within the housing, the interface configured for a user to enter information into the sample analyzer. In this particular embodiment, user interface 650 includes a touch screen, although the user interface may be configured differently, as described below.

일부 실시예들에서, 분석기는 카세트를 가압하도록 구성되는 유체 플로우 소스(예를 들어, 진공 시스템), 카세트와 연관되는 정보를 판독하도록 구성되는 아이덴티피케이션(identification) 판독기 및 하우징 내에서 카세트를 검출하기 위해 카세트와 인터페이스하도록 구성되는 구성요소를 포함하는 기계적 서브시스템을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 하우징 내의 개구는 카세트를 수용하도록 구성된다. 개구(620)는 가늘고 긴 슬롯으로 구성될 수 있다. 개구는 이 방식에서 실질적으로 카드 형상의 카세트를 수용하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 본 발명은 그렇게 제한되지 않는 바와 같이 개구는 상이하게 형상화 및 구성될 수 있음이 인정되어야 한다.In some embodiments, the analyzer detects the cassette within the housing and a fluid flow source (eg, vacuum system) configured to pressurize the cassette, an identification reader configured to read information associated with the cassette, and the housing. and a mechanical subsystem comprising a component configured to interface with the cassette to As noted above, the opening in the housing is configured to receive a cassette. The opening 620 may be configured as an elongated slot. The opening may in this manner be configured to receive a cassette in the shape of a substantially card. It should be appreciated that in other embodiments, the opening may be differently shaped and configured, as the invention is not so limited.

상술한 바와 같이, 미세 유체 샘플 분석기(600)는 다양한 유형들의 카세트들(520)(예를 들어, 미세 유체 디바이스들)을 수용하도록 구성될 수 있다. 도 7 내지 도 11f는 분석기(600)와 함께 사용되는 카세트(520)의 다양한 예시적인 실시예들을 도시한다. 도시되는 바와 같이, 카세트는 실질적인 강성의 평판-형 구조를 가지는 실질적인 카드 형상(즉, 카드 키와 유사한)일 수 있다.As described above, the microfluidic sample analyzer 600 may be configured to receive various types of cassettes 520 (eg, microfluidic devices). 7-11F show various exemplary embodiments of a cassette 520 for use with an analyzer 600 . As shown, the cassette may be substantially card-shaped (ie resembling a card key) with a substantially rigid plate-like structure.

카세트(520)는 카세트의 한 단부 내로 딸깍하고 들어갈 수 있는 유체 커넥터(720)를 포함하도록 구성된다. 특정한 실시예들에서, 유체 커넥터는 하나 이상의 유체들(예를 들어, 샘플 또는 시약)을 카세트 내로 도입하는 데 사용될 수 있다.Cassette 520 is configured to include a fluid connector 720 that can snap into one end of the cassette. In certain embodiments, a fluidic connector may be used to introduce one or more fluids (eg, a sample or reagent) into a cassette.

하나의 세트의 실시예들에서, 유체 커넥터는 처음 사용하는 동안 카세트의 2개(또는 그 이상의) 채널들을 유체 연결(fluidly connect)하는 데 사용되고, 이 채널들은 처음 사용하기 전에 연결되지 않는다. 예를 들어, 카세트는 카세트를 처음 사용하기 전에 유체 연통되지 않은 2개의 채널들을 포함할 수 있다. 비 연결 채널들은 채널들의 각 채널 내에 상이한 시약들을 저장하기 위한 것과 같은 특정한 경우들에서 유용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 채널은 건조한 시약들을 저장하는 데 사용될 수 있고 제 2 채널은 습한 시약들을 저장하는 데 사용될 수 있다. 채널들을 물리적으로 서로 이격시키는 것은 예를 들어 건조한 형태로 저장되는 시약(들)이 습한 형태로 저장되는 시약(들)에 의해 발생될 수 있는 습기로부터 보호되도록 유지함으로써 채널들의 각각에 저장되는 시약들의 장기간 안정성을 강화시킬 수 있다. 처음 사용 시에, 채널들은 카세트의 채널들 사이에 유체 연통이 가능하도록 유체 커넥터를 통해 연결될 수 있다. 예를 들어, 유체 커넥터는 유체 커넥터를 카세트 내에 삽입하는 것이 가능하도록 카세트의 유입구들 및/또는 유출구들을 덮는 실들을 펑처링(puncturing)할 수 있다.In one set of embodiments, a fluid connector is used to fluidly connect two (or more) channels of a cassette during first use, which channels are not connected prior to first use. For example, a cassette may include two channels that were not in fluid communication prior to first use of the cassette. Unconnected channels may be useful in certain cases, such as for storing different reagents within each of the channels. For example, a first channel may be used to store dry reagents and a second channel may be used to store wet reagents. Physically separating the channels from each other may prevent the reagent(s) stored in each of the channels from being stored in each of the channels, for example, by keeping the reagent(s) stored in dry form protected from moisture that may be generated by the reagent(s) stored in wet form. It can enhance long-term stability. In first use, the channels may be connected via a fluidic connector to allow fluid communication between the channels of the cassette. For example, the fluid connector may puncture the seals covering the inlets and/or outlets of the cassette to enable insertion of the fluid connector into the cassette.

본원에서 사용되는 바와 같이, "카세트를 처음 사용하기 전에"는 카세트가 상업적인 판매 이후에 의도되는 사용자에 의해 처음 사용되기 전의 시간 또는 시간들을 의미한다. 처음 사용은 사용자에 의한 디바이스의 조작을 요구하는 임의의 단계(들)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 처음 사용은 카세트 내에 시약을 도입하기 위해 밀봉된 유입구를 펑처링하고, 채널들 사이의 유체 연통을 일으키기 위해 둘 이상의 채널들을 연결하고, 샘플의 분석 전에 디바이스를 준비하고(예를 들어, 시약들을 디바이스 내에 로딩하고), 샘플을 디바이스 상에 로딩하고, 디바이스의 영역 내에 샘플을 준비하고, 샘플과의 반응을 수행하고, 샘플을 검출하는 것 등과 같은 하나 이상의 단계들을 포함할 수 있다. 이 상황에서, 처음 사용은 제조 또는 카세트의 제조자에 의해 취해지는 다른 준비 또는 품질 제어 단계들을 포함하지 않는다. 당업자는 이 상황에서 처음 사용의 의미를 충분히 인지하고 본 발명의 카세트가 처음 사용을 경험했는지 또는 안 했는지를 용이하게 결정할 수 있을 것이다. 하나의 세트의 실시예들에서, 본 발명의 카세트는 처음 사용 이후에(예를 들어, 평가분석의 완료 이후에) 처분될 수 있고, 이것은 그와 같은 디바이스들이 처음 사용될 때 특히 명백한데 왜냐하면 어쨌든간에 디바이스들을 처음 사용한 후에 사용하는 것은(예를 들어, 제 2 평가분석을 수행하기 위해) 전형적으로 비실용적이기 때문이다.As used herein, "prior to first use of a cassette" means the time or times before a cassette is first used by an intended user after commercial sale. Initial use may include any step(s) requiring manipulation of the device by the user. For example, initial use may include puncturing a sealed inlet to introduce reagents into a cassette, connecting two or more channels to establish fluid communication between the channels, preparing the device prior to analysis of the sample (e.g., , loading reagents into the device), loading the sample onto the device, preparing the sample in an area of the device, performing a reaction with the sample, detecting the sample, and the like. In this situation, first use does not involve manufacturing or other preparation or quality control steps taken by the manufacturer of the cassette. A person skilled in the art will be fully aware of the meaning of first use in this situation and will be able to easily determine whether or not the cassette of the present invention has experienced first use. In one set of embodiments, a cassette of the present invention may be disposed of after first use (eg, after completion of the assay), which is particularly evident when such devices are first used because anyway This is because it is typically impractical to use devices after first use (eg, to perform a second assessment analysis).

도 8에 예시되는 예시적인 실시예에서 도시되는 바와 같이, 유체 커넥터(720)는 카세트에 연결되기 전에 유체 및/또는 시약(예를 들어, 유체 샘플 및/또는 하나 이상의 검출 항체들)을 담을 수 있는 실질적으로 U-형상의 채널(722) 또는 임의의 다른 적절한 형상을 가지는 채널을 포함할 수 있다. 채널(722)은 커넥터(720)를 형성하는 2개의 쉘(shell) 구성요소들 사이에 하우징될 수 있다. 일부 실시예들에서, 유체 커넥터는 유체 커넥터가 카세트에 연결되기 전에 환자로부터의 샘플을 수집하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 핑거 스틱 혈액 샘플을 획득하고 나서 상기 혈액 샘플이 유체 커넥터(720)에 의해 수집되고 모세관 작용에 의해 채널(722) 내로 로딩될 수 있도록 하기 위해 란셋(lancet) 또는 다른 적절한 기구가 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 유체 커넥터(720)는 채널(722) 내에 샘플을 수집하기 위해 환자의 손가락을 펑처링하도록 구성될 수 있다. 특정한 실시예들에서, 유체 커넥터(720)는 카세트로의 연결 이전에 샘플(또는 시약)을 포함하지 않고, 단지 연결 시에 카세트의 둘 이상의 채널들 사이의 유체 연통을 가능하게 한다. 하나의 실시예에서, U-형상 채널에는 모세관 튜브가 형성된다. 유체 커넥터는 또한 다른 채널 구성들을 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서, 서로 유체 공학적으로 연결 또는 연결 해제될 수 있는 하나 이상의 채널들을 포함할 수 있다.As shown in the exemplary embodiment illustrated in FIG. 8 , the fluidic connector 720 may contain a fluid and/or reagent (eg, a fluid sample and/or one or more detection antibodies) prior to being connected to the cassette. may include a substantially U-shaped channel 722 or any other suitable shaped channel. Channel 722 may be housed between two shell components forming connector 720 . In some embodiments, the fluidic connector may be used to collect a sample from a patient before the fluidic connector is connected to the cassette. For example, a lancet or other suitable instrument may be used to obtain a finger stick blood sample and then allow the blood sample to be collected by the fluidic connector 720 and loaded into the channel 722 by capillary action. can In other embodiments, the fluidic connector 720 may be configured to puncture a patient's finger to collect a sample within the channel 722 . In certain embodiments, the fluidic connector 720 does not contain a sample (or reagent) prior to connection to the cassette, but merely enables fluid communication between two or more channels of the cassette upon connection. In one embodiment, the U-shaped channel is formed with a capillary tube. A fluidic connector may also include other channel configurations and, in some embodiments, may include one or more channels that may be fluidically connected or disconnected from each other.

도 9 내지 도 11f는 카세트(520)의 다양한 예시적인 실시예들을 더 상세하게 도시한다. 도 9의 분해 조립도에서 예시하여 도시되는 바와 같이, 카세트(520)는 샘플 또는 시약을 수용하도록 구성되고 샘플 또는 시약이 통하여 흐를 수 있는 적어도 하나의 채널(706)을 포함하는 카세트 몸체(704)를 포함할 수 있다. 카세트 몸체(704)는 또한 딸깍하고 끼워맞추기 위해 유체 커넥터 정렬 요소(702)와 상호 맞물리는 하나의 단부에 위치되는 래치(latch)들(708)을 포함할 수 있다.9-11F illustrate various exemplary embodiments of cassette 520 in greater detail. As illustrated by way of illustration in the exploded view of FIG. 9 , the cassette 520 is configured to receive a sample or reagent and includes a cassette body 704 comprising at least one channel 706 through which the sample or reagent may flow. may include. Cassette body 704 may also include latches 708 positioned at one end that interlock with fluid connector alignment element 702 for a snap fit.

카세트(520)는 또한 예를 들어 투명 재료로 제조될 수 있는 상부 및 하부 커버들(710 및 712)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 커버는 생물 적합 접착제의 형태일 수 있고 중합체(예를 들어, 폴리에틸렌(PE), 환형 올레핀 공중합체(cyclic olefin copolymer; COC), 폴리 염화비닐(polyvinyl chloride; PVC)) 또는 예를 들어 무기 재료로 제조될 수 있다. 일부 경우들에서, 하나 이상의 커버들은 접착 필름(예를 들어, 테이프)의 형태이다. 일부 응용예들의 경우, 커버의 재료 및 치수들은 커버가 실질적으로 수증기에 불침투성이도록 선택된다. 다른 실시예들에서, 커버는 비접착성일 수 있으나, 열, 레이저 에너지 또는 초음파 에너지의 직접적인 인가에 의해 미세 유체 기질에 열적으로 접착될 수 있다. 카세트의 채널의 임의의 유입구(들) 및/또는 유출구(들)는 하나 이상의 커버들을 사용하여 밀봉(예를 들어, 유입구(들) 및/또는 유출구(들) 위에 접착제를 배치함으로써)될 수 있다. 일부 경우들에서, 커버는 실질적으로 카세트 내의 하나 이상의 저장된 시약들을 밀봉한다.Cassette 520 may also include top and bottom covers 710 and 712 , which may be made of, for example, a transparent material. In some embodiments, the cover may be in the form of a biocompatible adhesive and may contain a polymer (eg, polyethylene (PE), cyclic olefin copolymer (COC), polyvinyl chloride (PVC)) or For example, it may be made of an inorganic material. In some cases, the one or more covers are in the form of an adhesive film (eg, tape). For some applications, the material and dimensions of the cover are selected such that the cover is substantially impermeable to water vapor. In other embodiments, the cover may be non-adhesive, but thermally adhered to the microfluidic substrate by direct application of heat, laser energy or ultrasonic energy. Any inlet(s) and/or outlet(s) of the channel of the cassette may be sealed (eg, by placing adhesive over the inlet(s) and/or outlet(s)) using one or more covers. . In some cases, the cover substantially seals one or more stored reagents within the cassette.

도시되는 바와 같이, 카세트 몸체(704)는 카세트 몸체(704) 내에서 채널(706)과 결합되는 하나 이상의 포트(port)들(714)을 포함할 수 있다. 이 포트들(714)은 유체 커넥터(720)가 카세트 몸체(704) 내의 채널(706)을 유체 커넥터(720) 내의 채널(722)과 유체적으로 연결하기 위해 카세트(520)에 결합될 때 유체 커넥터(720) 내의 실질적인 U-형상의 채널(722)과 정렬되도록 구성될 수 있다. 특정한 실시예들에서, 실질적인 U-형상의 채널(722)은 또한 채널(707)에 유체 공학적으로 연결됨으로써 채널들(706 및 707)을 결합할 수 있다. 도시되는 바와 같이, 커버(716)는 포트(714)의 위에 제공될 수 있고, 커버(716)는 두 채널들(706 및 722)을 유체적으로 연결하기 위하여 관통(pierce)되거나 그렇지 않으면 개방(예를 들어, 커넥터(720)에 의해 또는 다른 수단에 의해)되도록 구성될 수 있다. 추가로, 커버(718)는 카세트 몸체(704) 내의 포트(719)(예를 들어, 진공 포트)를 덮도록 제공될 수 있다. 아래에서 더 상세하게 진술되는 바와 같이, 포트(719)는 샘플을 카세트를 통해 이동시키기 위하여 유체 플로우 소스(540)를 채널(706)과 유체적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 포트(719) 위의 커버(718)는 채널(706)을 유체 플로우 소스(540)와 유체적으로 연결되도록 관통되거나 그렇지 않으면 개방되도록 구성될 수 있다.As shown, the cassette body 704 can include one or more ports 714 that engage a channel 706 within the cassette body 704 . These ports 714 are fluid when the fluid connector 720 is coupled to the cassette 520 to fluidly connect the channel 706 in the cassette body 704 with the channel 722 in the fluid connector 720 . It may be configured to align with a substantially U-shaped channel 722 in connector 720 . In certain embodiments, a substantially U-shaped channel 722 may also couple channels 706 and 707 by being fluidically connected to channel 707 . As shown, a cover 716 may be provided over the port 714 , the cover 716 being pierced or otherwise open to fluidly connect the two channels 706 and 722 . for example, by connector 720 or by other means). Additionally, a cover 718 may be provided to cover the port 719 (eg, a vacuum port) in the cassette body 704 . As will be described in more detail below, port 719 may be configured to fluidly connect fluid flow source 540 with channel 706 to move a sample through the cassette. Cover 718 over port 719 may be configured to pierce or otherwise open channel 706 to fluidly connect with fluid flow source 540 .

카세트 몸체(704)는 흡수성 재료(717)(예를 들어, 노폐물 패드)를 포함하는 노폐물 에어리어와 같은 액체 수용 영역을 선택적으로 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 액체 수용 영역은 카세트 내에서 흐르는 하나 이상의 액체들을 포획하는 영역들을 포함하는 반면에 카세트 내의 기체들 또는 다른 유체들이 상기 영역을 통과하는 것이 가능하다. 이것은 일부 실시예들에서, 액체들을 흡수하기 위해 액체 수용 영역에 하나 이상의 흡수성 재료들을 위치시킴으로써 달성될 수 있다. 이 구성은 유체의 스트림으로부터 공기 버블들을 제거하는 데 그리고/또는 소수성 액체(hydrophobic liquid)들을 친수성 액체(hydrophilic liquid)와 분리하는 데 유용할 수 있다. 특정한 실시예들에서, 액체 수용 영역은 액체들이 이 영역을 통과하지 못하게 한다. 일부 그와 같은 경우들에서, 액체 수용 영역은 카세트 내의 액체들 모두를 실질적으로 포획하여 노폐물 에어리어 역할을 함으로써, 액체가 카세트를 탈출하지 못하게 할 수 있다(예를 들어, 반면에 기체들이 카세트의 유출구로부터 탈출하는 것을 가능하게 한다). 예를 들어, 노폐물 에어리어는 카세트 내에서 샘플 및/또는 시약들이 샘플의 분석 동안 채널(706)을 통과한 후에 이 샘플 및/또는 시약들을 저장하는 데 사용될 수 있다. 액체 수용 영역에 의해 사용자가 카세트 내에 있는 잠재적으로 해로운 유체들에 노출되지 않도록 할 수 있으므로, 상기 그리고 다른 배열들은 카세트가 진단 도구로서 사용될 때 유용할 수 있다.Cassette body 704 may optionally include a liquid receiving area, such as a waste area comprising absorbent material 717 (eg, a waste pad). In some embodiments, the liquid receiving region includes regions that capture one or more liquids flowing within the cassette while it is possible for gases or other fluids in the cassette to pass through the region. This may be achieved, in some embodiments, by placing one or more absorbent materials in the liquid receiving area to absorb liquids. This configuration may be useful for removing air bubbles from a stream of fluid and/or for separating hydrophobic liquids from hydrophilic liquids. In certain embodiments, the liquid receiving region prevents liquids from passing through the region. In some such cases, the liquid receiving region may trap substantially all of the liquids within the cassette and serve as a waste area, thereby preventing liquid from escaping the cassette (eg, while gases are at the outlet of the cassette). makes it possible to escape from it). For example, the waste area may be used to store sample and/or reagents within the cassette after they have passed through channel 706 during analysis of the sample. These and other arrangements may be useful when the cassette is used as a diagnostic tool, as the liquid receiving area may prevent the user from being exposed to potentially harmful fluids within the cassette.

도 10에 도시되는 카세트(520)의 개략도는 카세트(520)가 제 1 채널(706) 및 제 1 채널(706)과 떨어져 이격되는 제 2 채널(707)을 포함하는 하나의 실시예를 도시한다. 하나의 실시예에서, 채널들(706, 707)은 최대 단면 치수가 약 50 마이크로미터에서 약 500 마이크로미터에 이르지만, 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 다른 채널 크기들 및 구성들이 사용될 수 있다.The schematic diagram of the cassette 520 shown in FIG. 10 shows one embodiment in which the cassette 520 includes a first channel 706 and a second channel 707 spaced apart from the first channel 706 . . In one embodiment, channels 706 and 707 have a maximum cross-sectional dimension ranging from about 50 micrometers to about 500 micrometers, although other channel sizes and configurations may be used, as described in more detail below.

제 1 채널(706)은 샘플을 분석하는 데 사용되는 하나 이상의 분석 영역들(709)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 예시의 실시예에서, 채널(706)은 샘플 분석 동안 사용되는 4개의 분석 영역들(709)(예를 들어, 직렬로 또는 병렬로 연결되는)을 포함한다. 본원에서 기술되는 바와 같이, 분석 영역들의 각각은 iPSA, fPSA, tPSA 및/또는 hK2 중 하나 이상을 검출하도록 적응될 수 있다.The first channel 706 may include one or more analysis regions 709 used to analyze the sample. For example, in one illustrative embodiment, the channel 706 includes four analysis regions 709 (eg, connected in series or parallel) used during sample analysis. As described herein, each of the analysis regions may be adapted to detect one or more of iPSA, fPSA, tPSA and/or hK2.

특정한 실시예들에서, 하나 이상의 분석 영역들은 사행 영역(meandering region)들(예를 들어, 사행 채널들을 포함하는 영역들)의 형태이다. 사행 영역은 예를 들어, 적어도 0.25㎟, 적어도 0.5㎟, 적어도 0.75㎟ 또는 적어도 1.0㎟의 에어리어에 의해 규정될 수 있고, 여기서 사행 영역의 에어리어의 적어도 25%, 50% 또는 75%는 광 검출 경로를 포함한다. 사행 영역의 하나 이상의 인접한 세그먼트들을 통해 단일 신호의 측정이 가능한 검출기는 사행 영역에 인접하게 위치될 수 있다. 일부 경우들에서, 채널(706)은 직렬로 연결되는 적어도 2개의 사행 영역들에 유체 공학적으로 연결된다.In certain embodiments, the one or more analysis regions are in the form of meandering regions (eg, regions comprising meandering channels). The meandering area may be defined, for example, by an area of at least 0.25 mm2, at least 0.5 mm2, at least 0.75 mm2 or at least 1.0 mm2, wherein at least 25%, 50% or 75% of the area of the meandering area is a light detection path includes A detector capable of measuring a single signal through one or more adjacent segments of the meandering area may be positioned adjacent to the meandering area. In some cases, the channel 706 is fluidically connected to at least two meander regions that are connected in series.

본원에서 서술되는 바와 같이, 제 1 채널(706) 및/또는 제 2 채널(707)은 카세트를 처음 사용하기 전에 샘플을 프로세싱하고 분석하는 데 사용되는 하나 이상의 시약들(예를 들어, iPSA, fPSA, tPSA 및/또는 hK2에 대한 포획 항체들)을 저장하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 건조 시약들은 카세트의 하나의 채널 또는 섹션에 저장되고 습한 시약들은 카세트의 제 2 채널 또는 섹션에 저장된다. 대안으로, 카세트의 2개의 별개의 섹션들 또는 채널들은 모두 건조 시약들 및/또는 습한 시약들을 담을 수 있다. 시약들은 예를 들어, 액체, 기체, 젤, 복수의 입자들 또는 필름으로 저장 및/또는 폐기될 수 있다. 시약들은 채널, 저장고 내, 면 상, 그리고 선택적으로 시약 저장 에어리어의 일부일 수 있는 멤브레인 내 또는 상을 포함하나 이로 제한되지 않는, 카세트 내의 임의의 적당한 부분에 위치될 수 있다. 시약은 카세트(또는 카세트의 구성요소들)와 임의의 적절한 방식으로 연관될 수 있다. 예를 들어, 시약들은 (예를 들어, 공유 결합으로 또는 이온으로) 교차 결합되거나, 흡수되거나, 카세트 내의 면 상에서 흡수(물리 흡수)될 수 있다. 하나의 특정한 실시예에서, 채널(유체 커넥터의 유체 경로 또는 카세트의 채널과 같은)의 모두 또는 일부는 항 응고제(예를 들어, 헤파린)로 코팅된다. 일부 경우들에서, 액체는 처음 사용하기 전에 그리고/또는 샘플들을 카세트 내에 도입하기 전에 카세트의 채널 또는 저장고 내에 담긴다.As described herein, the first channel 706 and/or the second channel 707 may contain one or more reagents (eg, iPSA, fPSA) used to process and analyze the sample prior to first use of the cassette. , capture antibodies to tPSA and/or hK2). In some embodiments, dry reagents are stored in one channel or section of the cassette and wet reagents are stored in a second channel or section of the cassette. Alternatively, two separate sections or channels of the cassette may both contain dry reagents and/or wet reagents. Reagents may be stored and/or disposed of, for example, as a liquid, gas, gel, plurality of particles or film. Reagents may be located in any suitable portion within the cassette including, but not limited to, channels, in reservoirs, on a face, and optionally in or on a membrane that may be part of a reagent storage area. A reagent may be associated with the cassette (or components of the cassette) in any suitable manner. For example, reagents can be crosslinked (eg, covalently or ionic), absorbed, or absorbed (physically absorbed) on a face within the cassette. In one particular embodiment, all or part of a channel (such as a fluid pathway in a fluid connector or a channel in a cassette) is coated with an anticoagulant (eg, heparin). In some cases, the liquid is contained in a channel or reservoir of the cassette prior to first use and/or prior to introducing samples into the cassette.

일부 실시예들에서, 저장된 시약들은 사용 중에, 유체들이 분석 영역으로 흐를 때, 시약들이 미리 결정된 시퀀스로 전달되도록 선형의 순서로 위치되는 유체 플러그(plug)들을 포함할 수 있다. 평가분석을 수행하도록 설계된 카세트는 예를 들어, 연속해서 린스(rinse) 유체, 라벨링된 항체 유체 및 증폭 유체를 포함할 수 있고, 모두 내부에 저장된다. 유체들이 저장되지만, 유체들은 접촉될 때 통상적으로 서로 반응할 유체 시약들이 공통 채널 내에 저장될 수 있도록 실질적으로 비혼화성인 분리 유체들(예를 들어, 공기와 같은 기체)에 의해 분리 유지될 수 있다.In some embodiments, the stored reagents may include fluid plugs positioned in a linear order such that, during use, the reagents are delivered in a predetermined sequence as they flow into the assay region. A cassette designed to perform an assay may include, for example, a rinse fluid, a labeled antibody fluid, and an amplification fluid, all in series, all stored therein. Although fluids are stored, the fluids may be kept separated by substantially immiscible separation fluids (eg, a gas such as air) such that fluid reagents that would normally react with each other when contacted may be stored in a common channel. .

시약들은 다양한 시간 동안 카세트 내에 저장될 수 있다. 예를 들어, 시약은 1시간보다 더 긴 시간, 6시간보다 더 긴 시간, 12시간보다 더 긴 시간, 하루보다 더 긴 시간, 1주일보다 더 긴 시간, 한 달보다 더 긴 시간, 3개월보다 더 긴 시간, 6개월보다 더 긴 시간, 1년보다 더 긴 시간 또는 2년보다 더 긴 시간 동안 저장될 수 있다. 선택적으로, 카세트는 저장을 연장하기 위해 임의의 적절한 방식으로 처리될 수 있다. 예를 들어, 내부에 담겨 있는 저장된 시약들을 가지는 카세트들은 진공 밀봉되고, 어두운 환경에서 저장되고/되거나 저온에서(예를 들어 섭씨 0도 미만) 저장될 수 있다. 저장의 길이는 사용되는 특정한 시약들, 저장되는 시약들의 형태(예를 들어, 습하거나 건조한), 기질 및 커버 층(들)을 형성하는 데 사용되는 치수들 및 재료들, 기질 및 커버 층(들)을 부착하는 방법 및 카세트가 전체적으로 어떻게 취급 또는 저장되는지와 같은 하나 이상의 요인들에 좌우된다. 채널 내에 시약(예를 들어, 액체 또는 건조 시약)을 저장하는 것은 처음 사용 전에 또는 디바이스의 패키징 동안 채널의 유입구(들) 및 유출구(들)를 밀봉하는 것을 포함할 수 있다.Reagents can be stored in the cassette for various periods of time. For example, the reagent is longer than 1 hour, longer than 6 hours, longer than 12 hours, longer than one day, longer than one week, longer than one month, longer than three months. It can be stored for a longer time, longer than 6 months, longer than 1 year, or longer than 2 years. Optionally, the cassette may be treated in any suitable manner to extend storage. For example, cassettes having stored reagents contained therein may be vacuum sealed, stored in a dark environment, and/or stored at low temperatures (eg, less than 0 degrees Celsius). The length of storage depends on the specific reagents used, the type of reagents stored (eg, wet or dry), the dimensions and materials used to form the substrate and cover layer(s), the substrate and cover layer(s). ) depends on one or more factors such as how it is attached and how the cassette is handled or stored as a whole. Storing reagents (eg, liquid or dry reagents) within the channel may include sealing the inlet(s) and outlet(s) of the channel prior to first use or during packaging of the device.

도 10 및 도 11a 내지 도 11f에서 도시되는 예시 실시예에서 설명되는 바와 같이, 채널들(706 및 707)은 유체 커넥터(720)가 카세트(520)에 결합될 때까지 서로 유체 연통되지 않을 수 있다. 즉, 두 채널들은, 일부 실시예들에서, 처음 사용 전에 그리고/또는 샘플을 카세트 내에 도입하기 전에 서로 유체 연통되지 않는다. 특히, 도시되는 바와 같이, 커넥터(720)의 실질적인 U-형상의 채널(722)은 제 2 채널(707) 내의 시약들이 U-형상의 채널(522)을 통과할 수 있고 제 1 채널(706) 내의 분석 영역(709) 내로 선택적으로 이동할 수 있도록 제 1 및 제 2 채널들(706 및 707)을 유체적으로 연결할 수 있다. 다른 실시예들에서, 두 채널들(706 및 707)은 처음 사용 전에 그리고/또는 샘플을 카세트 내에 도입하기 전에 서로 유체 연통되지만, 유체 커넥터는 처음 사용할 때 두 채널들을 더 연결한다(예를 들어, 폐루프 시스템을 형성하기 위하여).As described in the example embodiment shown in FIGS. 10 and 11A-11F , channels 706 and 707 may not be in fluid communication with each other until fluid connector 720 is coupled to cassette 520 . . That is, the two channels, in some embodiments, are not in fluid communication with each other prior to first use and/or prior to introducing the sample into the cassette. In particular, as shown, the substantially U-shaped channel 722 of the connector 720 allows reagents in the second channel 707 to pass through the U-shaped channel 522 and the first channel 706 . The first and second channels 706 and 707 may be fluidly coupled to be selectively movable into the analysis region 709 within the . In other embodiments, the two channels 706 and 707 are in fluid communication with each other prior to first use and/or prior to introducing the sample into the cassette, although a fluid connector further connects the two channels upon first use (e.g., to form a closed loop system).

일부 실시예들에서, 본원에서 기술되는 카세트는 하나 이상의 미세 유체 채널들을 포함할 수 있으나, 그와 같은 카세트들은 미세 유체 시스템들로 제한되지 않고 다른 유형들의 유체 시스템들과 관련될 수 있다. 미세 유체적인 카세트, 디바이스, 장치 또는 시스템은 예를 들어, 1mm 미만의 최대 단면 치수 및 적어도 3:1의 길이 대 최대 단면 치수의 비를 가지는 적어도 하나의 유체 채널을 포함할 수 있다.In some embodiments, a cassette described herein may include one or more microfluidic channels, although such cassettes are not limited to microfluidic systems and may be associated with other types of fluidic systems. A microfluidic cassette, device, apparatus or system can include, for example, at least one fluidic channel having a maximum cross-sectional dimension of less than 1 mm and a ratio of length to maximum cross-sectional dimension of at least 3:1.

채널의 단면 치수(예를 들어, 직경)는 유체 플로우의 방향에 수직으로 측정된다. 본원에서 서술되는 카세트들의 구성요소들에서의 대부분의 유체 채널들은 2mm 미만, 그리고 일부 경우들에서는 1mm 미만의 최대 단면 치수들을 가진다. 하나의 세트의 실시예들에서, 카세트의 모든 유체 채널들은 미세 유체적이거나 2mm 또는 1mm를 넘지 않는 최대 단면 치수를 가진다. 다른 세트의 실시예들에서, 채널(들)의 최대 단면 치수는 500 미크론 미만, 200 미크론 미만, 100 미크론 미만, 50 미크론 미만, 또는 25 미크론 미만이다. 일부 경우들에서, 채널의 치수들은 유체가 아티클 또는 기질을 통하여 자유로이 흐를 수 있도록 선택될 수 있다. 채널의 치수들은 또한 예를 들어, 채널 내에서의 유체의 특정한 체적 또는 선형 플로우레이트(flowrate)가 가능하도록 선택될 수 있다. 물론, 채널들의 수 및 채널들의 형상은 당업자에게 공지되어 있는 임의의 적절한 방법에 의해 변경될 수 있다. 일부 경우들에서, 하나 이상의 채널 또는 모세관이 사용될 수 있다.The cross-sectional dimension (eg, diameter) of the channel is measured perpendicular to the direction of fluid flow. Most fluid channels in the components of the cassettes described herein have maximum cross-sectional dimensions of less than 2 mm, and in some cases less than 1 mm. In one set of embodiments, all fluid channels of the cassette are microfluidic or have a maximum cross-sectional dimension that does not exceed 2 mm or 1 mm. In another set of embodiments, the maximum cross-sectional dimension of the channel(s) is less than 500 microns, less than 200 microns, less than 100 microns, less than 50 microns, or less than 25 microns. In some cases, the dimensions of the channel may be selected to allow fluid to flow freely through the article or substrate. The dimensions of the channel may also be selected to allow, for example, a specific volume or linear flowrate of fluid within the channel. Of course, the number of channels and the shape of the channels may be varied by any suitable method known to those skilled in the art. In some cases, more than one channel or capillary may be used.

채널은 유체의 플로우를 적어도 부분적으로 지향시키는 아티클(예를 들어, 카세트 상의 또는 내의 피처(feature)를 포함할 수 있다. 채널은 임의의 적절한 단면 형상(원형, 타원형, 삼각형, 불규칙, 정사각형 또는 직사각형 등)을 가질 수 있고 덮여 있거나 덮여있지 않을 수 있다. 채널이 완전히 덮여 있는 실시예들에서, 채널의 적어도 하나의 부분은 완전히 둘러싸인 단면을 가질 수 있거나 전체 채널이 자체의 유입구(들) 및 유출구(들)을 제외하고 자체의 전체 길이를 따라 완전히 둘러싸일 수 있다. 채널은 또한 적어도 2:1, 더 전형적으로는 적어도 3:1, 5:1 또는 10:1 이상의 종횡비(aspect ratio)(길이 대 평균 단면 치수)를 가질 수 있다.A channel may include an article (eg, a feature on or in a cassette) that at least partially directs the flow of fluid. The channel may have any suitable cross-sectional shape (circle, oval, triangular, irregular, square or rectangular). etc.) and covered or uncovered In embodiments where the channel is fully covered, at least one portion of the channel may have a fully enclosed cross-section or the entire channel may have its inlet(s) and outlet ( . average cross-sectional dimensions).

본원에서 서술되는 카세트들은 카세트(또는 카세트의 기질 층)의 한 측 또는 두 측들에 위치되는 채널들 또는 채널 세그먼트들을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 채널들은 카세트의 면에 형성된다. 채널 세그먼트들은 카세트를 통과하는 개재 채널에 의해 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 채널 세그먼트들은 최종 사용자에 의해 처음 사용되기 전에 디바이스 내에 시약들을 저장하는 데 사용된다. 채널 세그먼트들의 특정한 기하구조 및 카세트 내의 채널 세그먼트들의 위치들에 의해 유체 시약들은 카세트들의 운반 동안과 같이, 심지어 카세트들을 일상적으로 처리하는 동안에, 그리고 카세트들이 물리적 충격 또는 진동을 당할 때에도 혼합되지 않고 연장된 시간 기간 동안 저장되는 것이 가능할 수 있다.Cassettes described herein may include channels or channel segments located on one or both sides of the cassette (or substrate layer of the cassette). In some cases, the channels are formed on the face of the cassette. Channel segments may be connected by intervening channels passing through the cassette. In some embodiments, channel segments are used to store reagents within the device prior to first use by an end user. The specific geometry of the channel segments and the positions of the channel segments within the cassette allow the fluid reagents to extend unmixed, such as during transport of cassettes, even during routine handling of cassettes, and when the cassettes are subjected to physical shock or vibration. It may be possible to be stored for a period of time.

특정한 실시예들에서, 카세트는 카세트의 한 측에 일련의 유체 채널들에 대향하여 제조되는 광학 요소들을 포함한다. "광학 요소"는 제공되는 아티클 또는 카세트 상에 또는 내에 형성 또는 위치되고 상기 요소의 부재 시에 아티클 또는 카세트에 입사하는 광에 대한 전자기 복사의 방향(예를 들어, 굴절 또는 반사를 통한), 초점, 편광 및/또는 다른 속성을 변경하는 데 사용되는 피처를 칭하는 데 사용된다. 예를 들어, 광학 요소는 렌즈(예를 들어, 오목 또는 볼록), 미러, 격자, 그루브(groove) 또는 카세트 내에 또는 상에 형성 또는 위치되는 다른 피처를 포함할 수 있다. 그러나, 카세트 자체는 고유한 피처가 없으므로, 심지어 입사 광의 하나 이상의 속성들이 카세트와의 상호 작용 시에 변할지라도, 광학 요소를 이루지 않을 것이다. 광학 요소들은 카세트를 통과하는 입사 광을 가이드함으로써 광의 대부분이 유체 채널들 사이에 개재하는 부분들과 같은 카세트의 특정한 에어리어들로부터 벗어나 흩어지도록 할 수 있다. 이 개재하는 부분들에 입사하는 광의 양을 감소시킴으로써, 특정한 광학 검출 시스템들을 사용할 때 검출 신호 내의 노이즈의 양이 감소될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광학 요소들은 카세트의 면 상에 또는 내에 형성되는 삼각 형상의 그루브들을 포함한다. 삼각 형상의 그루브들의 구배각(draft angle)은 카세트의 면에 수직인 입사 광이 외부 매질(예를 들어, 공기) 및 카세트 재료의 굴절율에 따른 각으로 재지향되도록 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 광학 요소들은 분석 영역의 사행 영역의 인접한 세그먼트들 사이에 위치된다.In certain embodiments, the cassette includes optical elements fabricated opposite a series of fluid channels on one side of the cassette. An “optical element” refers to a direction (eg, through refraction or reflection), a focus, of electromagnetic radiation relative to light formed or positioned on or in a provided article or cassette and incident on the article or cassette in the absence of said element. , used to refer to features used to change polarization and/or other properties. For example, the optical element may include a lens (eg, concave or convex), mirror, grating, groove, or other feature formed or positioned in or on the cassette. However, since the cassette itself has no intrinsic features, it will not constitute an optical element, even if one or more properties of the incident light change upon interaction with the cassette. The optical elements may guide incident light passing through the cassette such that a majority of the light is scattered away from certain areas of the cassette, such as portions intervening between the fluid channels. By reducing the amount of light incident on these intervening portions, the amount of noise in the detection signal can be reduced when using certain optical detection systems. In some embodiments, the optical elements include triangular shaped grooves formed on or in the face of the cassette. The draft angle of the triangular shaped grooves may be selected such that incident light normal to the face of the cassette is redirected at an angle according to the refractive index of the external medium (eg air) and the cassette material. In some embodiments, one or more optical elements are positioned between adjacent segments of the meandering region of the analysis region.

카세트 또는 카세트의 일부분들은 채널 또는 다른 구성요소를 형성하는 데 적합한 임의의 재료로 제작될 수 있다. 재료들의 비제한적인 예들은 중합체들(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리메칠메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트, 폴리(디메틸실록산)(poly(dimethylsiloxane)), PVC, PTFE, PET 및 환형 올레핀 공중합체), 유리, 석영 및 실리콘을 포함한다. 카세트 및 임의의 연관되는 구성요소들(예를 들어, 커버)를 형성하는 재료는 단단하거나 유연할 수 있다. 당업자는 예를 들어, 자체의 강성(rigidity), 자신을 통과하게 되는 유체에 대한 자체의 불활성도(예를 들어, 유체에 의한 열와로부터의 자유도), 특정한 디바이스가 사용될 수 있는 온도에서의 자체의 강인성(robustness), 자체의 광에 대한 투명도/불투명도(예를 들어, 적외선 및 가시광선 영역들에서의) 및/또는 재료 내의 피처들을 제조하는 데 사용되는 방법에 기초하여 적절한 재료(들)를 용이하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 사출 성형 또는 다른 압출 아티클들의 경우, 사용되는 재료는 열가소성 물질(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(acrylonitrile-butadiene-styrene), 나일론 6), 엘라스토머(elastomer)(예를 들어, 폴리이소프렌, 이소부텐-이소프렌, 니트릴, 네오프렌, 에틸렌-프로필렌, 하이파론, 실리콘), 열경화성 재료(예를 들어, 에폭시, 불포화 폴리에스테르, 페놀) 또는 이의 결합들을 포함할 수 있다. 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 둘 이상의 구성요소들 또는 층들을 포함하는 카세트들은 예를 들어, 상술하고 본원에서 서술되는 상기 요인들에 기초하여, 구성요소들을 구성요소들의 각각의 주 기능(들)에 맞춰 맞춤화하도록 상이한 재료들로 형성될 수 있다.The cassette or portions of the cassette may be made of any material suitable for forming a channel or other component. Non-limiting examples of materials include polymers (eg, polyethylene, polystyrene, polymethylmethacrylate, polycarbonate, poly(dimethylsiloxane)), PVC, PTFE, PET, and cyclic olefins. copolymer), glass, quartz and silicone. The material forming the cassette and any associated components (eg, cover) may be rigid or flexible. One of ordinary skill in the art would know, for example, its rigidity, its inertness to the fluid through which it is passed (eg, its degree of freedom from heat induced by the fluid), and its temperature at which a particular device can be used. Select the appropriate material(s) based on its robustness, its transparency/opacity to its light (e.g., in the infrared and visible regions) and/or the method used to fabricate the features in the material. can be easily selected. For example, for injection molding or other extruded articles, the material used may be a thermoplastic (eg, polypropylene, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene, nylon 6), an elastomer. (elastomer) (e.g., polyisoprene, isobutene-isoprene, nitrile, neoprene, ethylene-propylene, hypalon, silicone), thermosetting material (e.g., epoxy, unsaturated polyester, phenol) or combinations thereof can do. As will be described in greater detail below, cassettes comprising two or more components or layers may be configured to convert components to each major function(s) of the components, for example, based on the above factors described above and herein described. It can be formed of different materials to customize to fit.

일부 실시예들에서, 카세트 및/또는 커버의 재료 및 치수들(예를 들어, 두께)은 이것이 실질적으로 수증기에 불투과하도록 선택된다. 예를 들어, 처음 사용하기 전에 내부에 하나 이상의 유체들을 저장하도록 설계되는 카세트는 금속 포일, 특정 중합체들, 특정 세라믹들 및 이들의 결합들과 같은, 고 증기 차단층(vapor barrier)을 제공하는 것으로 공지되어 있는 재료를 포함하는 커버를 포함할 수 있다. 수증기 투과성이 낮은 재료들의 예는 아래에 제공된다. 다른 경우들에서, 재료는 카세트의 형상 및/또는 구성에 적어도 부분적으로 기초하여 선택된다. 예를 들어, 특정한 재료들은 편평한 디바이스들을 형성하는 데 사용될 수 있고 반면에 다른 재료들은 곡선 또는 불규칙하게 형상화되는 디바이스들을 형성하는 데 더 적합하다.In some embodiments, the material and dimensions (eg, thickness) of the cassette and/or cover are selected such that it is substantially impermeable to water vapor. For example, a cassette designed to store one or more fluids therein prior to first use has been shown to provide a high vapor barrier, such as metal foil, certain polymers, certain ceramics, and combinations thereof. It may include a cover comprising known materials. Examples of materials with low water vapor permeability are provided below. In other cases, the material is selected based at least in part on the shape and/or configuration of the cassette. For example, certain materials may be used to form flat devices while other materials are more suitable for forming curved or irregularly shaped devices.

일부 예들에서, 카세트는 위에 기재된 재료들과 같은, 둘 이상의 재료들의 결합으로 구성된다. 예를 들어, 카세트의 채널들은 폴리스틸렌 또는 다른 중합체들로 형성될 수 있고(예를 들어, 사출 성형에 의해) 생물 적합 테이프는 채널들을 밀봉하는 데 사용될 수 있다. 생물 적합 테이프 또는 유연한 재료는 증기 차단층 속성들을 개선하는 것으로 공지되어 있는 재료(예를 들어, 금속 포일, 중합체들 또는 고 증기 차단층들을 가지는 것으로 공지되어 있는 다른 재료들)을 포함할 수 있으며 선택적으로 테이프를 펑처링하거나 벗겨냄으로써 유입구들 및 유출구들에 액세스하는 것이 가능할 수 있다. 미세 유체 채널 또는 채널의 일부분들을 밀봉하기 위하여, 또는 디바이스의 다수의 층들을 접합하기 위하여, 다양한 방법들이 사용될 수 있고, 이들은 접착제들, 접착 테이프들, 접착(gluing), 본딩(bonding), 재료들의 라미네이션(lamination)을 사용하는 것을 포함하거나 또는 기계적 방법들(예를 들어, 클램핑(clamping), 스냅핑(snapping) 메커니즘 등)에 의하지만, 이로 제한되지 않는다.In some examples, the cassette is constructed of a combination of two or more materials, such as those described above. For example, the channels of the cassette may be formed from polystyrene or other polymers (eg, by injection molding) and a biocompatible tape may be used to seal the channels. The biocompatible tape or flexible material may include a material known to improve vapor barrier properties (eg, metal foil, polymers or other materials known to have high vapor barrier layers) and optionally It may be possible to access the inlets and outlets by puncturing or peeling the tape with a To seal a microfluidic channel or portions of a channel, or to bond multiple layers of a device, various methods may be used, including adhesives, adhesive tapes, gluing, bonding, material including, but not limited to, using lamination of metals or by mechanical methods (eg, clamping, snapping mechanisms, etc.).

일부 예들에서, 카세트는 함께 장착되는 둘 이상의 별개의 구성요소들(예를 들어 층들 또는 카세트들)의 결합을 포함한다. 선택적으로 처음 사용하기 전에 내부에 저장되는 시약들을 포함할 수 있는 독자적인 채널 네트워크들(도 5의 섹션들(571 및 577)과 같은)은 카세트의 상이한 구성요소 상에 또는 내에 포함될 수 있다. 별개의 구성요소들은 예를 들어 단일(복합) 카세트를 형성하기 위하여, 함께 장착되거나 또는 그렇지 않으면 본원에서 서술되는 방법들에 의한 것과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 서로 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 둘 이상의 채널 네트워크들은 카세트의 상이한 구성요소들 또는 층들에 위치되고 처음 사용하기 전에 유체 공학적으로 연결되지 않으나, 예를 들어, 처음 사용 시에 유체 커넥터를 사용함으로써 유체 공학적으로 연결된다. 다른 실시예들에서, 둘 이상의 채널 네트워크들은 처음 사용하기 전에 유체 공학적으로 연결된다.In some examples, a cassette comprises a combination of two or more separate components (eg, layers or cassettes) that are mounted together. Proprietary channel networks (such as sections 571 and 577 of FIG. 5 ), which may optionally contain reagents stored therein prior to first use, may be incorporated on or within different components of the cassette. The separate components may be mounted together or otherwise associated with each other by any suitable means, such as by the methods described herein, for example to form a single (composite) cassette. In some embodiments, two or more channel networks are located in different components or layers of the cassette and are not fluidically connected prior to first use, but are fluidically connected, for example, by using a fluidic connector upon first use. do. In other embodiments, two or more channel networks are fluidically connected prior to first use.

유용하게는, 복합 카세트를 형성하는 상이한 구성요소들 또는 층들의 각각은 상기 구성요소 또는 층의 설계된 기능(들)에 따라 개별적으로 맞춤화될 수 있다. 예를 들어, 하나의 세트의 실시예들에서, 복합 카세트의 하나의 구성요소는 습한 시약들을 저장하기 위하여 맞춤화될 수 있다. 일부 그와 같은 실시예들에서, 상기 구성요소는 상대적으로 낮은 증기 투과성을 가지는 재료로 형성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 예를 들어, 저장될 유체들의 양에 따라, 카세트의 저장 영역(들)은 액체들의 저장에 사용되지 않는 다른 구성요소들의 채널들 또는 영역들보다 단면 치수들이 더 크게 제조될 수 있다. 카세트를 형성하는 데 사용되는 재료는 더 큰 단면 치수들을 형성하는 데 적합한 제작 기술들과 양립할 수 있다. 대조적으로, 분석물의 검출을 위해 맞춤화될 수 있는 제 2 구성요소는, 일부 실시예들에서, 더 작은 단면 치수들을 가지는 채널 부분들을 포함할 수 있다. 더 작은 단면 치수들은 예를 들어, 특정한 실시예들에서 소정의 유체의 부피에 대해, 채널 내에서 흐르는 유체들(예를 들어, 시약 용액 또는 세척 유체) 및 채널의 면에 결합된 분석물 사이에 더 많은 접촉 시간이 가능하도록 하는 데 유용할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 제 2 구성요소의 채널 부분은 다른 구성요소의 채널 부분과 비교하면 더 낮은 표면 거칠기(roughness)를 가질 수 있다(예를 들어, 검출 동안 신호 대 잡음 비(signal to noise ratio)를 증가시키기 위해). 제 2 구성요소의 채널 부분들의 더 작은 단면 치수들 또는 더 낮은 표면 거칠기는 특정한 실시예들에서, 카세트의 상이한 구성요소를 형성하는 데 사용되는 것과는 다른 어떤 제작 기술 또는 제작 도구를 필요로 할 수 있다. 더욱이, 일부 특정한 실시예들에서, 제 2 구성요소에 대해 사용되는 재료는 단백질 부착 및 검출에 대해 충분히 특징화될 수 있다. 그와 같으므로, 이후에 의도된 사용자에 의해 사용되기 전에 서로 결합될 수 있는 카세트의 상이한 구성요소들 상에 상이한 목적들을 위해 사용되는 상이한 채널 부분들을 형성하는 것이 유용할 수 있다. 구성요소들의 다른 장점들, 특징들 및 예들이 아래에 제공된다.Advantageously, each of the different components or layers forming the composite cassette can be individually tailored according to the designed function(s) of said component or layer. For example, in one set of embodiments, one component of the composite cassette may be customized to store wet reagents. In some such embodiments, the component may be formed of a material having a relatively low vapor permeability. Additionally or alternatively, for example, depending on the amount of fluids to be stored, the storage region(s) of the cassette may be made larger in cross-sectional dimensions than the channels or regions of other components not used for storage of liquids. can The material used to form the cassette is compatible with fabrication techniques suitable for forming larger cross-sectional dimensions. In contrast, a second component that may be customized for detection of an analyte may, in some embodiments, include channel portions having smaller cross-sectional dimensions. Smaller cross-sectional dimensions are, for example, in certain embodiments, for a given volume of fluid, between the fluids flowing within the channel (eg, reagent solution or wash fluid) and analyte bound to the face of the channel. It can be useful to enable more contact time. Additionally or alternatively, the channel portion of the second component may have a lower surface roughness compared to the channel portion of the other component (eg, a signal to noise ratio during detection). ) to increase). The smaller cross-sectional dimensions or lower surface roughness of the channel portions of the second component may require, in certain embodiments, some fabrication technique or fabrication tool other than that used to form the different component of the cassette. . Moreover, in some specific embodiments, the material used for the second component may be sufficiently characterized for protein attachment and detection. As such, it may be useful to form different channel portions used for different purposes on different components of the cassette that may then be joined together before being used by the intended user. Other advantages, features and examples of the components are provided below.

도 11b 내지 도 11e는 단일 카세트를 형성하기 위해 결합되는 다수의 구성요소들 또는 층들(520B 및 520C)을 포함할 수 있는 디바이스를 도시한다. 이 예시의 실시예들에서 도시되는 바와 같이, 구성요소(520B)는 제 1 측(521A) 및 제 2 측(521B)을 포함할 수 있다. 구성요소(520C)는 제 1 측(522A) 및 제 2 측(522B)을 포함할 수 있다. 채널들 또는 다른 엔티티(entity)들과 같이 본원에서 서술되는 디바이스 구성요소들 또는 부분들은 일부 실시예들에서, 구성요소의 제 1 측, 구성요소의 제 2 측에, 상에 또는 내에, 그리고/또는 상기 구성요소를 통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 11c에서 실례로 도시되는 바와 같이, 구성요소(520C)는 유입구 및 유출구를 가지는 채널(706)을 포함할 수 있고, 제 1 재료로 형성될 수 있다. 채널(706)은 본원에서 기술되는 바와 같은 임의의 적절한 구성을 가질 수 있고, 예를 들어, 하나 이상의 시약 저장 영역들, 분석 영역들, 액체 수용 영역들, 혼합 영역들 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 채널(706)은 구성요소(520B)의 전체 두께를 통하여 형성되지 않는다. 즉, 채널은 구성요소의 한 측에 또는 상기 측 내에 형성될 수 있다. 채널(706)은 선택적으로 본원에서 서술되는 바와 같이, 테이프(도시되지 않음), 카세트의 다른 구성요소 또는 층 또는 다른 적절한 구성요소와 같은 커버에 의해 둘러싸일 수 있다. 다른 실시예들에서, 채널(706)은 구성요소(520B)의 전체 두께를 통하여 형성되고 커버들은 카세트의 양 측들 상에서 채널을 둘러싸는 데 필요하다. 본원에서 서술되는 바와 같이, 상이한 층들 또는 구성요소들은 샘플 내의 종들을 결정하기 위해 상이한 분석 영역들을 포함할 수 있다. 예를 들어, iPSA, fPSA, tPSA 및/또는 hK2에 대한 포획 항체들은 상이한 분석 영역들에, 선택적으로 도시되는 것과 같은 카세트의 상이한 구성요소들 또는 층들에 위치될 수 있다.11B-11E illustrate a device that may include multiple components or layers 520B and 520C that are joined to form a single cassette. As shown in this example embodiments, component 520B may include a first side 521A and a second side 521B. Component 520C may include a first side 522A and a second side 522B. The device components or portions described herein, such as channels or other entities, may in some embodiments, in some embodiments, a first side of a component, a second side of a component, on or within, and/or Alternatively, it may be formed through the above components. For example, as illustrated by way of example in FIG. 11C , component 520C may include a channel 706 having an inlet and an outlet, and may be formed of a first material. Channel 706 may have any suitable configuration as described herein and may include, for example, one or more reagent storage regions, assay regions, liquid receiving regions, mixing regions, and the like. In some embodiments, channel 706 does not form through the entire thickness of component 520B. That is, the channel may be formed on or in one side of the component. Channel 706 may optionally be surrounded by a cover, such as tape (not shown), another component or layer of a cassette, or other suitable component, as described herein. In other embodiments, channel 706 is formed through the entire thickness of component 520B and covers are required to enclose the channel on both sides of the cassette. As described herein, different layers or components may include different analysis regions to determine species in a sample. For example, capture antibodies to iPSA, fPSA, tPSA and/or hK2 may be located in different analysis regions, optionally in different components or layers of the cassette as shown.

구성요소(520B)는 유입구 및 유출구를 가지는 채널(707)을 포함할 수 있고, 제 1 재료와 동일하거나 상이할 수 있는 제 2 재료로 형성될 수 있다. 채널(707)은 또한 본원에서 기술되는 바와 같이 임의의 적절한 구성을 가질 수 있고, 구성요소(520C)의 전체 두께를 통하여 형성될 수 있거나 형성되지 않을 수 있다. 채널(707)은 하나 이상의 커버들에 의해 둘러싸일 수 있다. 일부 경우들에서, 커버는 구성요소(520C)와 같은 하나 이상의 유체 채널들을 포함하는 구성요소가 아니다. 예를 들어, 커버는 구성요소들(520B 및 520C) 사이에 위치되는 생물 적합 테이프 또는 다른 면일 수 있다. 다른 실시예들에서, 채널(707)은 구성요소(520C)에 의해서 실질적으로 둘러싸일 수 있다. 즉, 구성요소(520C)의 면(522A)은 구성요소들(520B 및 520C)이 서로 직접적으로 인접하게 놓일 때 채널(707)의 일부를 형성할 수 있다.Component 520B may include a channel 707 having an inlet and an outlet, and may be formed of a second material, which may be the same as or different from the first material. Channel 707 may also have any suitable configuration as described herein, and may or may not be formed through the entire thickness of component 520C. Channel 707 may be surrounded by one or more covers. In some cases, the cover is not a component that includes one or more fluid channels, such as component 520C. For example, the cover may be a biocompatible tape or other surface positioned between components 520B and 520C. In other embodiments, channel 707 may be substantially surrounded by component 520C. That is, face 522A of component 520C may form part of channel 707 when components 520B and 520C are placed directly adjacent to each other.

도 11d 및 도 11e에서 실례로 도시되는 바와 같이, 구성요소들(520B 및 520C)은 실질적으로 편평할 수 있고 차곡차곡 포개져 놓일 수 있다. 그러나 일반적으로, 카세트를 형성하는 둘 이상의 구성요소들은 서로에 대한 임의의 적절한 구성으로 놓일 수 있다. 일부 경우들에서, 구성요소들은 서로 인접하게 놓인다(예를 들어, 나란히, 차곡차곡 포개져). 제 1 구성요소들은 완전히 오버랩되거나 구성요소들의 단지 일부분만이 서로 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 도 11d 및 도 11e에서 실례로 도시되는 바와 같이, 구성요소(520C)는 구성요소(520C)의 일부분이 구성요소(520B)에 의해 오버랩되거나 덮이지 않도록 구성요소(520B)보다 더 멀리 연장될 수 있다. 일부 경우들에서, 이 구성은 구성요소(520C)가 실질적으로 투명하고 광으로 하여금 구성요소의 일부분(예를 들어, 반응 에어리어, 분석 영역 또는 검출 영역)을 통하여 이동하도록 하는 경우에, 그리고 구성요소(520B)가 불투명하거나 구성요소(520C)보다 덜 투명한 경우에 유리할 수 있다.11D and 11E , components 520B and 520C may be substantially flat and may be stacked on top of each other. In general, however, two or more components forming a cassette may be placed in any suitable configuration relative to each other. In some cases, components are placed adjacent to each other (eg, side by side, stacked on top of each other). The first components may completely overlap or only a portion of the components overlap each other. For example, as illustrated by way of illustration in FIGS. 11D and 11E , component 520C is longer than component 520B such that portions of component 520C are not overlapped or covered by component 520B. can be extended far. In some cases, this configuration is when component 520C is substantially transparent and allows light to travel through a portion of the component (eg, a reaction area, analysis area, or detection area), and It may be advantageous if 520B is opaque or less transparent than component 520C.

더욱이, 제 1 및 제 2 구성요소들은 임의의 적절한 형상 및/또는 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 제 1 구성요소는 제 1 및 제 2 구성요소들 사이의 비 유체 연결을 형성하도록, 제 2 구성요소의 피처를 보완하는 피처를 포함한다. 보완 피처들은 예를 들어, 조립 중에 제 1 및 제 2 구성요소들의 정렬을 보조할 수 있다.Moreover, the first and second components may comprise any suitable shape and/or configuration. For example, in some embodiments, the first component includes a feature that complements the feature of the second component to form a non-fluid connection between the first and second components. Complementary features may assist in alignment of the first and second components during assembly, for example.

제 1 및 제 2 구성요소들은 일부 실시예들에서 서로 일체로 연결될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "일체로 연결"은 둘 이상의 물체들을 칭할 때 정상적으로 사용하는 과정 동안에 서로 떨어지지 않는, 예를 들어 손으로 분리될 수 없는 물체들을 의미한다. 분리는 적어도 도구들을 사용하는 것이 필요하고/하거나 구성요소들의 적어도 하나에 손상을 일으키는 것에 의해, 예를 들어, 접착제들 또는 도구들을 통해 서로 고정된 구성요소들을 깨뜨리거나, 필링(peeling)하거나 분리하는 것에 의한다. 일체로 연결되는 구성요소들은 정상적으로 사용하는 과정 동안 서로 불가역적으로(irreversibly) 부착될 수 있다. 예를 들어, 구성요소들(520B 및 520C)은 접착제를 사용함으로써 또는 다른 본딩(bonding) 방법들을 사용함으로써 일체로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서, 카세트의 둘 이상의 구성요소들은 서로 가역적으로 부착될 수 있다.The first and second components may be integrally connected to each other in some embodiments. As used herein, the term "integrally connected" when referring to two or more objects means objects that do not separate from each other during the course of normal use, eg, cannot be separated by hand. Separation requires the use of at least tools and/or by causing damage to at least one of the components, for example breaking, peeling or separating components fixed to each other via adhesives or tools. according to The integrally connected components may be irreversibly attached to each other during the course of normal use. For example, components 520B and 520C may be integrally connected by using an adhesive or by using other bonding methods. In other embodiments, two or more components of the cassette may be reversibly attached to each other.

본원에서 서술되는 바와 같이 일부 실시예들에서 복합 카세트를 형성하는 적어도 제 1 구성요소 및 제 2 구성요소는 상이한 재료들로 형성될 수 있다. 시스템은 제 1 구성요소가 제 1 구성요소의 하나 이상의 기능들을 보조하거나 강화시키는 제 1 재료를 포함하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 제 1 구성요소가 사용자에 의해 처음 사용되기 전에 액체 시약을(예를 들어, 구성요소의 채널 내에) 저장하도록(예를 들어, 적어도 하루, 일주일, 한달 또는 일년 동안) 설계되면, 제 1 재료는 시간이 경과하면서 저장된 액체가 증발하는 양을 감소시키기 위해, 상대적으로 낮은 증기 투과성을 가지도록 선택될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서 카세트의 다수의 구성요소들(예를 들어, 층들)에 대해 동일한 재료들이 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 카세트의 제 1 및 제 2 구성요소들 모두는 낮은 수증기 투과성을 가지는 재료로 형성될 수 있다.At least the first component and the second component forming the composite cassette in some embodiments as described herein may be formed of different materials. The system may be designed such that the first component includes a first material that assists or enhances one or more functions of the first component. For example, if the first component is designed to store (eg, for at least a day, a week, a month or a year) a liquid reagent (eg, within a channel of the component) prior to first use by a user; The first material may be selected to have a relatively low vapor permeability to reduce the amount of evaporation of the stored liquid over time. However, it should be understood that the same materials may be used for multiple components (eg, layers) of a cassette in some embodiments. For example, both the first and second components of the cassette may be formed of a material having low water vapor permeability.

특정한 실시예들에서, 카세트의 제 1 및 제 2 구성요소들은 상이한 정도의 광학적 투명도(optical clarity)를 가진다. 예를 들어, 제1 구성요소는 실질적으로 불투명할 수 있고 제 2 구성요소는 실질적으로 투명할 수 있다. 실질적으로 투명한 구성요소는 구성요소 내에 담겨 있는 샘플 또는 분석물의 광학적 검출에 적합할 수 있다.In certain embodiments, the first and second components of the cassette have different degrees of optical clarity. For example, the first component can be substantially opaque and the second component can be substantially transparent. A substantially transparent component may be suitable for optical detection of a sample or analyte contained within the component.

하나의 세트의 실시예들에서, 카세트의 구성요소(예를 들어, 제 1 또는 제 2 구성요소)를 형성하는 데 사용되는 재료는 400 내지 800nm의 광(예를 들어, 가시광선 범위 내의 광)의 파장들 사이에서 광을 90%보다 더 크게 투과시킨다. 광 투과는 예를 들어, 약 2mm(또는 다른 실시예들에서, 약 1mm 또는 약 0.1mm)의 두께를 가지는 재료를 통해 측정될 수 있다. 일부 예들에서, 광 투과는 400 내지 800nm의 광의 파장들 사이에서 80%보다 더 크거나, 85%보다 더 크거나, 88%보다 더 크거나, 92%보다 더 크거나, 94%보다 더 크거나 또는 96%보다 더 클 수 있다. 디바이스의 다른 구성요소는 400 내지 800nm의 광의 파장들 사이에서 96%보다 더 작거나, 94%보다 더 작거나, 92%보다 더 작거나, 90%보다 더 작거나, 85%보다 더 작거나, 80%보다 더 작거나, 50%보다 더 작거나, 30%보다 더 작거나 또는 10%보다 더 작게 광을 투과시키는 재료로 형성될 수 있다.In one set of embodiments, the material used to form the component (eg, first or second component) of the cassette is 400-800 nm light (eg, light in the visible range). transmits greater than 90% of light between the wavelengths of Light transmission may be measured through a material having a thickness of, for example, about 2 mm (or in other embodiments, about 1 mm or about 0.1 mm). In some examples, the light transmission is greater than 80%, greater than 85%, greater than 88%, greater than 92%, greater than 94% or greater than between wavelengths of light between 400 and 800 nm. or greater than 96%. other components of the device are less than 96%, less than 94%, less than 92%, less than 90%, less than 85%, between wavelengths of light between 400 and 800 nm; It may be formed of a material that transmits light less than 80%, less than 50%, less than 30%, or less than 10%.

본원에서 서술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서 카세트의 제 1 구성요소의 채널은 사용자에 의해 처음 사용되기 전에 카세트의 제 2 구성요소의 채널과 유체 연통되지 않는다. 예를 들어, 두 구성요소들의 메이팅 이후에도, 도 11d에서 실례로 도시되는 바와 같이, 채널들(706 및 707)은 서로 유체 연통되지 않는다. 그러나, 카세트는 제 1 및/또는 제 2 구성요소들(520B 및 520C)에 또는 카세트의 다른 부분들에 부착될 수 있는 유체 커넥터 정렬 요소(702)(도 11e)와 같은 다른 부분들 또는 구성요소들을 더 포함할 수 있다. 본원에서 서술되는 바와 같이, 유체 커넥터 정렬 요소는 각각 제 1 및 제 2 구성요소들의 채널들(706 및 707) 사이의 유체 연통을 가능하게 할 수 있는 유체 커넥터(720)를 수용하고 이 유체 커넥터와 메이팅하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 유체 커넥터는 유체 경로 유입구 및 유체 경로 유출구를 포함하는 유체 경로를 포함할 수 있고, 여기서 유체 경로 유입구는 채널(706)의 유출구에 유체 공학적으로 연결될 수 있고, 유체 경로 유출구는 채널(707)의 유입구에 유체 공학적으로 연결될 수 있다(이 역도 마찬가지이다). 유체 커넥터의 유체 경로는 채널들을 연결하기 위해 임의의 적절한 길이(예를 들어, 적어도 1cm, 적어도 2cm, 적어도 3cm, 적어도 5cm)를 가질 수 있다. 유체 커넥터는 카세트와 함께 키트의 일부일 수 있고 유체 커넥터가 채널들(706 및 707)을 유체 공학적으로 연결하지 않도록 패키징될 수 있다.As described herein, in some embodiments the channel of the first component of the cassette is not in fluid communication with the channel of the second component of the cassette prior to first use by a user. For example, even after mating of the two components, channels 706 and 707 are not in fluid communication with each other, as illustrated by way of example in FIG. 11D . However, the cassette may have other parts or components, such as fluid connector alignment element 702 ( FIG. 11E ) that may be attached to first and/or second components 520B and 520C or to other parts of the cassette. may include more. As described herein, a fluid connector alignment element receives and is coupled with a fluid connector 720 that may enable fluid communication between channels 706 and 707 of the first and second components, respectively. may be configured to mate. For example, a fluidic connector can include a fluid path comprising a fluid path inlet and a fluid path outlet, wherein the fluid path inlet can be fluidically connected to an outlet of the channel 706, and the fluid path outlet can include a channel ( 707) (and vice versa). The fluid path of the fluid connector can have any suitable length (eg, at least 1 cm, at least 2 cm, at least 3 cm, at least 5 cm) for connecting the channels. The fluidic connector may be part of a kit with the cassette and may be packaged such that the fluidic connector does not fluidically connect the channels 706 and 707 .

유체 커넥터는 카세트 또는 카세트의 구성요소들에 관하여 임의의 적절한 구성을 가질 수 있다. 도 11e에 실례로 도시되는 바와 같이, 유체 커넥터를 카세트에 연결하는 도중에, 유체 커넥터는 다른 구성요소(예를 들어, 구성요소(520C))에 대향하는 구성요소(예를 들어, 구성요소(520B))의 한 측에 위치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 유체 커넥터는 카세트의 두 구성요소들 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 유체 커넥터는 카세트의 두 구성요소들 사이에 위치되는(예를 들어, 사이에 개재되는) 구성요소 또는 층일 수 있다. 다른 구성들 또한 가능하다.The fluid connector may have any suitable configuration with respect to the cassette or components of the cassette. As illustrated by way of illustration in FIG. 11E , during connection of the fluidic connector to the cassette, the fluidic connector is coupled to an opposing component (eg, component 520B) to another component (eg, component 520C). ))). In other embodiments, a fluid connector may be positioned between two components of the cassette. For example, a fluid connector may be a component or layer positioned between (eg, interposed between) two components of a cassette. Other configurations are also possible.

본원에서의 설명의 대부분이 채널 네트워크들을 포함하는 하나 이상의 구성요소들 또는 층들을 가지는 카세트에 관한 것일지라도, 다른 실시예들에서는, 카세트가 2보다 많거나, 3보다 많거나 또는 4보다 많은 그와 같은 구성요소들 또는 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11f에 실례로 도시되는 바와 같이, 카세트는 구성요소들(520B, 520C, 520D 및 520E)을 포함할 수 있고, 각각의 구성요소는 적어도 하나의 채널 또는 채널들의 네트워크를 포함한다. 일부 예들에서, 하나 이상의 구성요소들(예를 들어, 2, 3 또는 모든 구성요소들)의 채널(들)은 처음 사용하기 전에 유체 공학적으로 연결되지 않을 수 있으나, 처음 사용 시에, 예를 들어, 유체 커넥터를 사용함으로써 유체 공학적으로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 구성요소들(예를 들어, 2, 3 또는 모든 구성요소들)의 채널(들)은 처음 사용하기 전에 유체 공학적으로 연결된다.Although much of the description herein relates to a cassette having one or more components or layers comprising channel networks, in other embodiments, the cassette may contain more than two, more than three, or more than four; It may include the same components or layers. For example, as illustrated by way of example in FIG. 11F , a cassette may include components 520B, 520C, 520D and 520E, each component including at least one channel or network of channels. . In some examples, the channel(s) of one or more components (eg, 2, 3 or all components) may not be fluidically connected prior to first use, but upon first use, for example , can be fluidically connected by using a fluid connector. In other embodiments, the channel(s) of one or more components (eg, 2, 3 or all components) are fluidically connected prior to first use.

본원에서 서술되는 바와 같이, 카세트의 구성요소들 또는 층들의 각각은 카세트의 다른 구성요소의 기능과 상이한 특정한 기능을 가지도록 설계될 수 있다. 다른 실시예들에서, 둘 이상의 구성요소들은 동일한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 11f의 실례의 실시예에서 도시되는 바와 같이, 구성요소들(520C, 520D 및 520E)의 각각은 직렬로 연결되는 하나 또는 다수의 분석 영역들(709)을 가질 수 있다. 유체 커넥터(722)가 복합 카세트에 연결되어 있을 시에, 다수의 분석들을 수행하기 위해 샘플(또는 다수의 샘플들)의 일부분이 구성요소들(520C, 520D 및 520E)의 각각에서 채널 네트워크 내로 도입될 수 있다. 예를 들어, 분석 영역들의 각각은 iPSA, fPSA, tPSA 및/또는 hK2 중 하나 이상을 검출하기 위하여 하나 이상의 결합 파트너들(예를 들어, iPSA, fPSA, tPSA 및/또는 hK2에 대한 포획 항체들)을 포함할 수 있다. 본원에서 서술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서 상이한 분석 영역들에서의 특정한 포획 항체들을 사용하고/하거나 포획 항체들을 분리하는 것은 종들의 각각의 검출을 위해 동일한 검출 항체를 사용하는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 그와 같은 실시예들에서, 동일한 파장은 종들의 각각을 결정하는 데 사용될 수 있다. 이것은 검출을 위해 간소화된 검출기 및/또는 광학 구성요소들을 사용하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 검출은 특정한 파장에서 결정될 수 있는 상이한 분석 영역들에 불투명한 재료를 축적하는 것을 포함한다.As described herein, each of the components or layers of a cassette may be designed to have a specific function that differs from that of other components of the cassette. In other embodiments, two or more components may have the same function. For example, as shown in the illustrative embodiment of FIG. 11F , each of components 520C, 520D, and 520E may have one or multiple analysis regions 709 connected in series. When the fluidic connector 722 is connected to the composite cassette, a portion of the sample (or multiple samples) is introduced into the channel network at each of the components 520C, 520D, and 520E to perform multiple assays. can be For example, each of the analysis regions may have one or more binding partners (eg, capture antibodies to iPSA, fPSA, tPSA and/or hK2) to detect one or more of iPSA, fPSA, tPSA and/or hK2. may include. As described herein, in some embodiments using specific capture antibodies in different analysis regions and/or separating the capture antibodies may make it possible to use the same detection antibody for the detection of each of the species. have. In some such embodiments, the same wavelength may be used to determine each of the species. This makes it possible to use simplified detectors and/or optical components for detection. For example, in some embodiments, detecting includes accumulating opaque material in different analysis regions that can be determined at a particular wavelength.

일부 실시예들에서, 카세트의 적어도 제 1 및 제 2 구성요소들은 특정한 화학적 또는 생물학적 여건을 결정하는 데 사용되는 디바이스 또는 키트의 일부일 수 있다. 디바이스 또는 키트는 예를 들어, 제 1 재료에 제 1 채널을 포함하는 제 1 구성요소를 포함할 수 있고, 제 1 채널은 유입구, 유출구를 포함하고 제 1 유입구 및 유출구 사이에 적어도 200 미크론보다 더 큰 단면 치수를 가지는 부분을 적어도 하나 포함한다. 디바이스 또는 키트는 또한 제 2 재료에 제 2 채널을 포함하는 제 2 구성요소를 포함할 수 있고, 제 2 채널은 유입구 및 유출구를 포함하고 제 2 유입구 및 유출구 사이에 적어도 200 미크론보다 더 작은 단면 치수를 가지는 부분을 적어도 하나 포함한다. 일부 경우들에서, 디바이스 또는 키트는 제 1 및 제 2 구성요소들이 서로 연결되도록 패키징된다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 구성요소들은 서로 일체로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제 1 및 제 2 구성요소들은 가역적으로 서로 부착된다. 디바이스 또는 키트는 제 1 및 제 2 채널들을 유체 공학적으로 연결하는 유체 커넥터를 더 포함할 수 있고, 유체 커넥터는 유체 경로 유입구 및 유체 경로 유출구를 포함하는 유체 경로를 포함하고, 여기서 유체 경로 유입구는 제 1 채널의 유출구에 유체 공학적으로 연결될 수 있고 유체 경로 유출구는 제 2 채널의 유입구에 유체 공학적으로 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디바이스 또는 키트는 유체 커넥터가 패키지 내에서 제 1 및 제 2 채널들을 유체 공학적으로 연결하지 않도록 패키징된다. 의도된 사용자에 의해 디바이스가 처음 사용될 때, 유체 커넥터는 제 1 및 제 2 채널들이 서로 유체 연통되도록 하는 데 사용될 수 있다.In some embodiments, at least the first and second components of the cassette may be part of a device or kit used to determine a particular chemical or biological condition. A device or kit may include, for example, a first component comprising a first channel in a first material, wherein the first channel comprises an inlet, an outlet and is greater than at least 200 microns between the first inlet and outlet. at least one portion having a large cross-sectional dimension. The device or kit may also include a second component comprising a second channel in a second material, wherein the second channel comprises an inlet and an outlet and has a cross-sectional dimension of less than 200 microns between the second inlet and outlet. At least one portion having a In some cases, the device or kit is packaged such that the first and second components are connected to each other. For example, the first and second components may be integrally connected to each other. In other embodiments, the first and second components are reversibly attached to each other. The device or kit may further include a fluidic connector fluidically connecting the first and second channels, the fluidic connector comprising a fluid path comprising a fluid path inlet and a fluid path outlet, wherein the fluid path inlet comprises a first The fluid path outlet may be fluidically connected to the outlet of the first channel and the fluid path outlet may be fluidically connected to the inlet of the second channel. In some embodiments, the device or kit is packaged such that the fluidic connector does not fluidically connect the first and second channels within the package. When the device is first used by an intended user, the fluid connector may be used to bring the first and second channels into fluid communication with each other.

본원에서 서술되는 카세트는 화학적 및/또는 생물학적 반응과 같은 분석 또는 다른 프로세스를 수행하기 위하여 임의의 적절한 부피를 가질 수 있다. 카세트의 전체 부피는 예를 들어 임의의 시약 저장 에어리어, 분석 영역들, 액체 수용 영역들, 노폐물 에어리어들 뿐만 아니라 임의의 유체 커넥터들 및 이와 연관되는 유체 채널들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 작은 양의 시약들 및 샘플들이 사용되고 유체 디바이스의 전체 부피는 예를 들어, 10mL, 5mL, 1mL, 500μL, 250μL, 100μL, 50μL, 25μL, 10μL, 5μL 또는 1μL보다 작다.Cassettes described herein may have any suitable volume for performing analysis or other processes such as chemical and/or biological reactions. The overall volume of the cassette includes, for example, any reagent storage area, assay areas, liquid receiving areas, waste areas as well as any fluid connectors and associated fluid channels. In some embodiments, small amounts of reagents and samples are used and the total volume of the fluidic device is, for example, less than 10 mL, 5 mL, 1 mL, 500 μL, 250 μL, 100 μL, 50 μL, 25 μL, 10 μL, 5 μL or 1 μL.

본원에서 서술되는 카세트는 휴대 가능할 수 있으며, 일부 실시예에서는 소형일 수 있다. 카세트의 길이 및/또는 폭은 예를 들어 20cm, 15cm, 10cm, 8cm, 6cm 또는 5cm보다 작거나 같을 수 있다. 카세트의 두께는 예를 들어, 5cm, 3cm, 2cm, 1cm, 8mm, 5mm, 3mm, 2mm 또는 1mm보다 작거나 같을 수 있다. 유리하게는, 휴대용 디바이스들은 현장 진단(point-of-care) 세팅들에 사용하는 데 적합할 수 있다.The cassettes described herein may be portable, and in some embodiments may be compact. The length and/or width of the cassette may be, for example, less than or equal to 20 cm, 15 cm, 10 cm, 8 cm, 6 cm or 5 cm. The thickness of the cassette may be, for example, less than or equal to 5 cm, 3 cm, 2 cm, 1 cm, 8 mm, 5 mm, 3 mm, 2 mm or 1 mm. Advantageously, portable devices may be suitable for use in point-of-care settings.

본원에서 서술되는 카세트들 및 이들의 각각의 구성요소들은 예시적이며 다른 구성들 및/또는 유형들의 카세트들 및 구성요소들이 본원에서 서술되는 시스템들 및 방법들과 함께 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.It should be understood that the cassettes and their respective components described herein are exemplary and that other configurations and/or types of cassettes and components may be used with the systems and methods described herein.

본원에서 서술되는 방법들 및 시스템들은 다양한 상이한 유형들의 분석들을 포함할 수 있고, 다양한 상이한 유형의 샘플들을 결정하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 분석은 화학적 및/또는 생물학적 반응을 포함한다. 일부 실시예들에서, 화학적 및/또는 생물학적 반응은 결합(binding)을 포함한다. 상이한 유형들의 결합은 본원에서 서술되는 카세트들에서 발생할 수 있다. 결합은 생화학적, 생리학적 및/또는 약학적인 상호 작용들을 포함하여, 전형적으로 특정한 또는 불특정한 결합 또는 상호 작용인, 상호 친화도(mutual affinity) 또는 결합 능력(binding capacity)을 나타내는 대응하는 쌍의 분자들(예를 들어, 결합 파트너들) 사이의 상호 작용을 포함할 수 있다. 생물학적 결합은 단백질들, 핵산들, 당단백질들, 탄수화물들, 호르몬들 등을 포함하여, 분자들의 쌍들(예를 들어, 결합 파트너들) 사이에서 발생하는 상호 작용의 유형을 규정한다. 특정한 예들은 항체/항원, 항체 단편(antibody fragment)/항원, 항체/합텐(hapten), 항체 단편/합텐, 효소/기질, 효소/억제제, 효소/보조인자(cofactor), 결합 단백질/기질, 캐리어 단백질/기질, 렉틴(lectin)/탄수화물, 수용기(receptor)/호르몬, 수용기/이펙터(effector), 핵산의 상보 가닥(complementary strand)들, 단백질/핵산 억제제(repressor)/유도제(inducer), 리간드(ligand)/셀 표면 수용체(cell surfacereceptor), 바이러스/리간드 등을 포함한다. 결합은 또한 단백질들 또는 다른 구성요소들 및 셀들 사이에서 발생할 수 있다. 게다가, 본원에서 서술되는 디바이스들은 구성요소들, 농도 등의 검출과 같이, 다른 유체 분석들(결합 및/또는 반응들을 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수 있는)에 대해 사용될 수 있다.The methods and systems described herein can include a variety of different types of analyzes and can be used to determine a variety of different types of samples. In some cases, the assay includes a chemical and/or biological reaction. In some embodiments, the chemical and/or biological reaction comprises binding. Different types of binding can occur in the cassettes described herein. Binding is the formation of a corresponding pair exhibiting mutual affinity or binding capacity, typically a specific or unspecified binding or interaction, including biochemical, physiological and/or pharmaceutical interactions. interactions between molecules (eg, binding partners). Biological binding defines the type of interaction that occurs between pairs of molecules (eg, binding partners), including proteins, nucleic acids, glycoproteins, carbohydrates, hormones, and the like. Specific examples are antibody/antigen, antibody fragment/antigen, antibody/hapten, antibody fragment/hapten, enzyme/substrate, enzyme/inhibitor, enzyme/cofactor, binding protein/substrate, carrier Proteins/substrates, lectins/carbohydrates, receptors/hormones, receptors/effectors, complementary strands of nucleic acids, protein/nucleic acid repressors/inducers, ligands ( ligand)/cell surface receptor, virus/ligand, and the like. Binding can also occur between proteins or other components and cells. Moreover, the devices described herein may be used for other fluid assays (which may or may not include binding and/or reactions), such as detection of components, concentrations, and the like.

일부 경우들에서, 불균일 반응(또는 평가분석)은 카세트 내에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 결합 파트너는 채널의 표면과 연관될 수 있고, 상보 결합 파트너는 유체 상(fluid phase)에 존재할 수 있다. 단백질들 또는 다른 생체 분자들(예를 들어, DNA, RNA, 탄수화물들), 또는 비자연적으로 발생하는 분자들 사이의 친화도 반응을 포함하는 다른 고체 상 평가분석들 또한 수행될 수 있다. 카세트에서 수행될 수 있는 전형적인 반응들의 비제한적인 예들은 화학적 반응들, 효소 반응들, 면역 기반 반응들(예를 들어, 항원-항체) 및 세포 기반 반응들을 포함한다.In some cases, a heterogeneous response (or assay) may occur within the cassette. For example, a binding partner may be associated with the surface of a channel, and a complementary binding partner may be in a fluid phase. Other solid phase assays can also be performed, including affinity reactions between proteins or other biomolecules (eg, DNA, RNA, carbohydrates), or non-naturally occurring molecules. Non-limiting examples of typical reactions that can be performed in a cassette include chemical reactions, enzymatic reactions, immune-based reactions (eg, antigen-antibody) and cell-based reactions.

전형적인 샘플 유체들은 인간 또는 동물 전체의 혈액, 혈청, 혈장, 정액, 눈물, 소변, 땀, 침, 뇌 척수액(cerebro-spinal fluid), 질 분비물들과 같은 생리학적 유체들, 연구에 사용되는 체외 유체들 또는 분석물에 의해 오염된 것으로 의심되는 수성 액체들과 같은 환경적 유체들을 포함한다.Typical sample fluids include human or whole animal blood, serum, plasma, semen, tears, urine, sweat, saliva, cerebro-spinal fluid, physiological fluids such as vaginal secretions, and extracorporeal fluids used in research. environmental fluids, such as aqueous liquids, suspected of being contaminated with ions or analytes.

일부 실시예들에서, 샘플의 분석물(예를 들어, 결정될 분석물의 결합 파트너)을 결정하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 시약들은 특정한 테스트 또는 평가분석을 수행하기 위하여 처음 사용하기 전에 채널 또는 카세트의 챔버(chamber) 내에 저장된다. 항원이 분석되는 경우들에서, 대응하는 항체 또는 앱타머(aptamer)는 미세 유체 채널의 면과 연관되는 결합 파트너일 수 있다. 항체가 분석물이라면, 적절한 항원 또는 앱타머가 표면과 연관되는 결합 파트너일 수 있다. 질병 상태가 결정되면, 표면에 항원을 두고 실험대상에서 생산되었던 항체를 테스트하는 것이 바람직할 수 있다. 본원에서 항체들이 언급될지라도, 항체 단편들이 항체들과 결합하여 또는 항체들 대신에 사용될 수 있음이 인정되어야 한다.In some embodiments, one or more reagents that may be used to determine an analyte (eg, a binding partner of an analyte to be determined) in a sample are administered to a chamber of a channel or cassette prior to first use to perform a particular test or assay. stored in (chamber). In cases where an antigen is assayed, the corresponding antibody or aptamer may be a binding partner associated with the face of the microfluidic channel. If the antibody is an analyte, an appropriate antigen or aptamer may be a binding partner associated with the surface. Once the disease state has been determined, it may be desirable to place the antigen on a surface and test the antibody that has been produced in the subject. Although antibodies are referred to herein, it should be appreciated that antibody fragments may be used in combination with or in place of antibodies.

일부 실시예들에서, 카세트는 미세 유체 채널의 영역 상에 불투명 재료를 축적하고, 이 영역을 광에 노출시키고 불투명 재료를 통하는 광의 투과를 결정하는 것을 포함하여 분석을 수행하도록 적응 및 배열된다. 불투명 재료는 하나 이상의 파장들에서 광의 투과를 방해하는 물질을 포함할 수 있다. 불투명 재료는 단지 광을 굴절시키지 않을 뿐, 예를 들어 광을 흡수 또는 반사함으로써 상기 재료를 통하는 투과량을 감소시킨다. 상이한 불투명 재료들 또는 상이한 양의 불투명 재료는 예를 들어 불투명 재료를 조명하는 광이 예를 들어 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10 또는 1 퍼센트 미만으로 투과되는 것을 가능하게 할 수 있다. 불투명 재료들의 예들은 금속(예를 들어, 원소 금속)의 분자 층들, 세라믹 층들, 고분자 층들 및 불투명 물질(예를 들어, 염료)의 층들을 포함한다. 불투명 재료는, 일부 경우들에서, 무전해로 증착될 수 있는 금속일 수 있다. 이 금속들은 예를 들어, 은, 구리, 니켈, 코발트, 팔라듐 및 백금을 포함할 수 있다.In some embodiments, the cassette is adapted and arranged to perform an analysis comprising accumulating an opaque material on a region of the microfluidic channel, exposing the region to light and determining transmission of light through the opaque material. The opaque material may include a material that interferes with the transmission of light at one or more wavelengths. An opaque material does not only refract light, but reduces the amount of transmission through the material, for example by absorbing or reflecting light. Different opaque materials or different amounts of opaque material enable for example less than 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10 or 1 percent of light illuminating the opaque material to be transmitted. can do it Examples of opaque materials include molecular layers of metal (eg, elemental metal), ceramic layers, polymeric layers, and layers of opaque material (eg, dye). The opaque material may, in some cases, be a metal that can be deposited electrolessly. These metals may include, for example, silver, copper, nickel, cobalt, palladium and platinum.

채널 내에 형성되는 불투명 재료는 모여서 불투명 층을 형성하는 일련의 불연속적인 독립 입자들을 포함할 수 있으나, 하나의 실시예에서, 일반적으로 평탄한 형상을 취하는 연속 재료이다. 불투명 재료는 예를 들어 1 미크론보다 크거나 같은, 5 미크론보다 크거나 같은, 10 미크론보다 큰, 25 미크론보다 크거나 같은 또는 50 미크론보다 크거나 같은 치수(예를 들어, 길이의 폭)를 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 불투명 재료는 불투명 재료를 함유하는 채널(예를 들어, 분석 영역)의 폭에 걸쳐 연장된다. 불투명 층은 예를 들어, 10 미크론보다 작거나 같은, 5 미크론보다 작거나 같은, 1 미크론보다 작거나 같은, 100 나노미터보다 작거나 같은 또는 10 나노미터보다 작거나 같은 두계를 가질 수 있다. 심지어 이 작은 두께들에서도, 투과의 감지 가능한 변화가 획득될 수 있다. 불투명 층은 불투명 층을 형성하지 않는 기술들과 비교하면 평가분석 민감도의 증가를 제공할 수 있다.The opaque material formed within the channel may comprise a series of discrete, independent particles that come together to form an opaque layer, but in one embodiment is a continuous material that assumes a generally planar shape. The opaque material may have a dimension (e.g., a width of length) greater than or equal to 1 micron, greater than or equal to 5 microns, greater than 10 microns, greater than or equal to 25 microns, or greater than or equal to 50 microns, for example. can In some cases, the opaque material extends across the width of the channel (eg, the analysis region) containing the opaque material. The opaque layer may have a thickness of, for example, less than or equal to 10 microns, less than or equal to 5 microns, less than or equal to 1 micron, less than or equal to 100 nanometers, or less than or equal to 10 nanometers. Even at these small thicknesses, a detectable change in transmission can be obtained. An opaque layer can provide an increase in assay sensitivity compared to techniques that do not form an opaque layer.

하나의 세트의 실시예들에서, 본원에서 서술되는 카세트는 면역학적 평가 분석(immunoassay)을 수행하는 데(예를 들어, tPSA, iPSA, fPSA 및/또는 hK2를 결정하는 데) 사용되고, 선택적으로, 신호 증폭을 위해 은 강화를 사용한다. 그와 같은 면역학적 평가 분석에서, 분석 영역들에서 검출되는 혈중 표지자를 함유하는 샘플을 전달한 후에, 혈중 표지자 및 대응하는 결합 파트너 사이의 결합이 발생할 수 있다. 사용 전에 디바이스의 채널 내에 선택적으로 저장될 수 있는 하나 이상의 시약들은 이후에 이 결합 쌍 복합체에 걸쳐서 흐를 수 있다. 저장되는 시약들 중 하나는 검출되는 항원에 결합되는 하나 이상의 금속 콜로이드들을 함유하는 용액을 포함할 수 있다. 예를 들어, 항-PSA 및 항-hK2인 금 라벨링된 항체는 iPSA, fPSA, tPSA 및 hK2의 각각을 검출하는 데 사용될 수 있다. 다른 예에서, 금 라벨링된 hK2 항체, 금 라벨링된 항-PSA 항체들 및/또는 금 라벨링된 항-iPSA 항체들과 같은 금 라벨링된 항체들의 혼합은 검출을 위해 사용될 수 있다. 그와 같은 시약들은 예를 들어, 사용 전에 카세트 내에 저장될 수 있다. 금속 콜로이드는 하나 이상의 분석 영역들의 표면 상에, 금속(예를 들어, 은)의 층과 같은 불투명한 재료의 증착을 위해 촉매 면을 제공할 수 있다. 금속 층은 사용 전에 상이한 채널들에 선택적으로 저장될 수 있는 금속 전구체(예를 들어, 은염들의 용액) 및 환원제(예를 들어, 하이드로퀴논(hydroquinone), 클로로하이드로퀴논(Chlorohydroquinone), 피로갈롤(Pyrogallol), 메톨(metol), 4-아미노페놀(4-aminophenol) 및 페니돈(phenidone))의, 2 구성요소 시스템을 사용함으로써 형성될 수 있다.In one set of embodiments, the cassette described herein is used to perform an immunoassay (e.g., to determine tPSA, iPSA, fPSA and/or hK2), and optionally, Silver reinforcement is used for signal amplification. In such an immunological evaluation assay, after delivery of a sample containing a blood marker that is detected in the assay regions, binding between the blood marker and the corresponding binding partner may occur. One or more reagents, which may optionally be stored in a channel of the device prior to use, may then flow across this binding pair complex. One of the stored reagents may comprise a solution containing one or more metal colloids that bind to the antigen being detected. For example, gold labeled antibodies that are anti-PSA and anti-hK2 can be used to detect iPSA, fPSA, tPSA and hK2, respectively. In another example, a mixture of gold labeled antibodies, such as gold labeled hK2 antibody, gold labeled anti-PSA antibodies and/or gold labeled anti-iPSA antibodies, can be used for detection. Such reagents may be stored, for example, in a cassette prior to use. The metal colloid may provide a catalytic surface for deposition of an opaque material, such as a layer of metal (eg, silver), on the surface of one or more analysis regions. The metal layer contains a metal precursor (eg, a solution of silver salts) and a reducing agent (eg, hydroquinone, Chlorohydroquinone, Pyrogallol) which can be selectively stored in different channels prior to use. ), metol, 4-aminophenol and phenidone).

정 또는 부의 압력 차가 시스템에 적용될 때, 은염 및 환원액들은 혼합되고(예를 들어, 채널 교차부에서의 합쳐짐), 그 후에 분석 영역에 걸쳐 흐를 수 있다. 그러므로, 항체-항원 결합이 분석 영역에서 발생하면, 상기 영역을 통하는 금속 전구체 용액의 플로우은 결과적으로 항체-항원 복합체와 연관되는 촉매 금속 콜로이드의 존재로 인해 은 층과 같은 불투명 층을 형성할 수 있다. 불투명 층은 하나 이상의 파장들에서 광의 투과를 방해하는 물질을 포함할 수 있다. 채널 내에 형성되는 불투명 층은 예를 들어, 항체 또는 항원을 포함하지 않은 에어리어의 부분과 비교해서 분석 영역의 일부분(예를 들어, 사행의 채널 영역)을 통하는 광 투과가 감소하는 것을 측정함으로써 광학적으로 검출될 수 있다. 대안으로, 신호는 필름이 분석 영역 내에서 형성되고 있을 때, 시간의 함수로서 광 투과율의 변화를 측정함으로써 획득될 수 있다. 불투명 층은 불투명 층을 형성하지 않는 기술들과 비교할 때 평가분석 민감도의 증가를 제공할 수 있다. 추가적으로, 광학 신호들(예를 들어, 흡광도, 형광, 백열 또는 섬광 화학발광(chemiluminescence), 전기화학발광(electrochemiluminescence), 전기 신호들(예를 들어 무전해 프로세스에 의해 생성되는 금속 구조들의 저항 또는 전도율) 또는 자기 신호들(예를 들어, 자성 비드(magnetic bead)들)을 발생시키는 다양한 증폭 화학(amplification chemistry)들은 검출기에 의한 신호의 검출을 가능하게 하는 데 사용될 수 있다.When a positive or negative pressure differential is applied to the system, the silver salt and reducing liquids mix (eg, coalesce at the channel intersection) and then flow across the analysis region. Therefore, when antibody-antigen binding occurs in an assay region, the flow of metal precursor solution through the region can result in the formation of an opaque layer such as a silver layer due to the presence of a catalytic metal colloid associated with the antibody-antigen complex. The opaque layer may include a material that interferes with transmission of light at one or more wavelengths. The opaque layer formed within the channel can be optically determined, for example, by measuring a decrease in light transmission through a portion of the analysis region (eg, a meandering channel region) compared to a portion of the area that does not contain the antibody or antigen. can be detected. Alternatively, the signal may be obtained by measuring the change in light transmittance as a function of time as the film is being formed within the analysis area. An opaque layer can provide an increase in assay sensitivity when compared to techniques that do not form an opaque layer. Additionally, optical signals (eg, absorbance, fluorescence, incandescent or scintillation chemiluminescence, electrochemiluminescence), electrical signals (eg, resistance or conductivity of metal structures produced by an electroless process) ) or various amplification chemistries that generate magnetic signals (eg, magnetic beads) may be used to enable detection of the signal by a detector.

다양한 유형들의 유체들은 본원에서 서술되는 카세트들과 함께 사용될 수 있다. 본원에서 서술되는 바와 같이, 유체들은 처음 사용할 때 카세트 내로 도입되고/되거나 처음 사용 전에 카세트 내에 저장될 수 있다. 유체들은 솔벤트들, 용액들 및 부유액들과 같은 액체들을 포함한다. 유체들은 또한 기체들 및 기체들의 혼합들을 포함한다. 다수의 유체들이 카세트 내에 담겨 있을 때, 유체들은 처음 두 유체들의 각각에 바람직하게는 실질적으로 비혼화성인 다른 유체에 의해 분리될 수 있다. 예를 들어, 채널이 두 상이한 수성 용액들을 담고 있으면, 제 3 유체의 분리 플러그는 이 수성 용액들 모두에 실질적으로 비혼화성일 수 있다. 수성 용액들이 분리되어 유지될 수 있으면, 분리자들로서 사용될 수 있는 실질적으로 비혼화성인 유체들은 공기 또는 질소와 같은 기체들 또는 수성 유체들과 실질적으로 비혼화성인 소수성 유체들을 포함할 수 있다. 유체들은 또한 유체의 인접한 유체들과의 반응도에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서 질소와 같은 불활성 기체가 사용될 수 있고 이 불활성 기체는 임의의 인접한 유체들을 보존하고/하거나 안정화하는 데 도움을 줄 수 있다. 수성 용액들을 분리하기 위한 실질적으로 비혼화성인 액체의 예는 퍼플르오로데카린(perfluorodecalin)이다. 분리자 유체의 선택은 또한 분리자 유체가 인접하는 유체 플러그들의 표면 장력에 미칠 수 있는 임의의 영향을 포함하는 다른 요인들에 기초하여, 행해질 수 있다. 진동, 충격 및 온도 변화들과 같은 변하는 환경 여건들 하에서 단일 연속 유닛으로서의 유체 플러그의 유지를 촉진하기 위해 임의의 유체 플러그 내의 표면 장력을 최대화하는 것이 바람직할 수 있다. 분리자 유체들은 또한 유체가 공급될 분석 영역에 대해 불활성일 수 있다. 예를 들어, 분석 영역이 생물학적 결합 파트너를 포함하면, 공기 또는 질소와 같은 분리자 유체는 결합 파트너에 영향을 거의 미치지 않거나 전혀 미치지 않을 수 있다. 분리자 유체로서 기체(예를 들어, 공기)를 사용하는 것은 또한 온도(영하를 포함한) 또는 압력 변화들과 같은 변화들에 의해 디바이스 내에 담겨져 있는 액체들이 확장 또는 수축될 경우 유체 디바이스의 채널 내에서의 확장에 대한 여유를 제공할 수 있다.Various types of fluids can be used with the cassettes described herein. As described herein, fluids may be introduced into the cassette upon first use and/or stored within the cassette prior to first use. Fluids include liquids such as solvents, solutions and suspensions. Fluids also include gases and mixtures of gases. When multiple fluids are contained within the cassette, the fluids may be separated by another fluid, preferably substantially immiscible with each of the first two fluids. For example, if the channel contains two different aqueous solutions, the separation plug of the third fluid may be substantially immiscible in both of these aqueous solutions. Substantially immiscible fluids that can be used as separators can include gases such as air or nitrogen, or hydrophobic fluids that are substantially immiscible with aqueous fluids, provided the aqueous solutions can be kept separate. Fluids may also be selected based on their reactivity with adjacent fluids. For example, in some embodiments an inert gas such as nitrogen may be used and this inert gas may help preserve and/or stabilize any adjacent fluids. An example of a substantially immiscible liquid for separating aqueous solutions is perfluorodecalin. The selection of the separator fluid may also be made based on other factors, including any effect that the separator fluid may have on the surface tension of adjacent fluid plugs. It may be desirable to maximize the surface tension within any fluid plug to facilitate maintenance of the fluid plug as a single continuous unit under changing environmental conditions such as vibration, shock and temperature changes. Separator fluids may also be inert to the assay region to which the fluid is to be supplied. For example, if the analysis region comprises a biological binding partner, a separator fluid such as air or nitrogen may have little or no effect on the binding partner. The use of a gas (eg, air) as a separator fluid also results in changes in temperature (including sub-zero) or pressure changes within a channel of a fluid device when the liquids contained within the device expand or contract. may provide room for expansion.

미세 유체 샘플 분석기는 채널들을 가압하여 샘플 및/또는 다른 시약들을 채널들을 통해 이동시키기 위하여 채널들(706, 707, 722)에 유체적으로 연결될 수 있는 유체 플로우 소스(예를 들어, 압력 제어 시스템)을 포함할 수 있다. 특히, 유체 플로우 소스는 샘플 및/또는 시약을 초기에 실질적으로 U 형상인 채널(722)로부터 제 1 채널(706)로 이동시키도록 구성될 수 있다. 유체 플로우 소스는 또한 제 2 채널(707) 내에 있는 시약들을 실질적으로 U 형상인 채널(722)을 통해 그리고 제 1 채널(706) 내로 이동시키는 데 사용될 수 있다. 샘플 및 시약들이 분석 영역(709)을 통과하여 분석된 후에, 유체 플로우 소스(540)는 유체를 카세트의 흡수성 재료(717) 내로 이동시키도록 구성될 수 있다. 하나의 실시예에서, 유체 플로우 소스는 진공 시스템이다. 그러나, 밸브들, 펌프들 및/또는 다른 구성요소들과 같은 다른 유체 플로우의 소스들이 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.A microfluidic sample analyzer is a fluid flow source (eg, a pressure control system) that can be fluidly coupled to channels 706 , 707 , 722 to pressurize the channels to move sample and/or other reagents through the channels. may include. In particular, the fluid flow source may be configured to move the sample and/or reagent from the initially substantially U-shaped channel 722 to the first channel 706 . A fluid flow source may also be used to move reagents within the second channel 707 through the substantially U-shaped channel 722 and into the first channel 706 . After the sample and reagents have passed through the analysis region 709 and analyzed, the fluid flow source 540 may be configured to move the fluid into the absorbent material 717 of the cassette. In one embodiment, the fluid flow source is a vacuum system. However, it should be understood that other sources of fluid flow may be used, such as valves, pumps, and/or other components.

본원에서 서술되는 바와 같이, 일부 실시예들에서 진공 소스는 유체 플로우를 유동(drive)시키는 데 사용될 수 있다. 진공 소스는 솔레노이드 동작 다이아프램 펌프와 같은 펌프를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 유체 플로우는 다른 유형들의 펌프들 또는 유체 플로우의 소스들의 사용을 통해 유동/제어될 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 외향하는 방향으로 주사기 플런저(plunger)를 당김으로써 진공을 만들기 위해 주사기 펌프가 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 유체 플로우의 소스를 제공하기 위해 정압이 카세트의 하나 이상의 유입구들에 가해진다.As described herein, in some embodiments a vacuum source may be used to drive a fluid flow. The vacuum source may include a pump such as a solenoid operated diaphragm pump. In other embodiments, fluid flow may be flowed/controlled through the use of other types of pumps or sources of fluid flow. For example, in one embodiment, a syringe pump may be used to create a vacuum by pulling a syringe plunger in an outward direction. In other embodiments, positive pressure is applied to one or more inlets of the cassette to provide a source of fluid flow.

일부 실시예들에서, 유체 플로우는 카세트의 유입구 및 유출구에 걸쳐 실질적으로 일정한 0이 아닌 압력 강하(즉, △P)를 가하면서 발생한다. 하나의 세트의 실시예들에서, 전체 분석은 카세트의 유입구 및 유출구에 걸쳐 실질적으로 일정한 0이 아닌 압력 강하(즉, △P)를 가하면서 수행된다. 실질적으로 일정한 0이 아닌 압력 강하는 예를 들어, 유입구에 정압(positive pressure)을, 또는 유출구에 감소된 압력(예를 들어, 진공)을 가함으로써 달성될 수 있다. 일부 경우들에서, 실질적으로 일정한 0이 아닌 압력 강하는 모세관력들에 의해 그리고/또는 가동 밸브들의 사용 없이(예를 들어, 카세트의 유체 경로의 채널의 단면적을 변경하지 않고) 유체 플로우가 대부분 발생하지 않는 동안 달성된다. 일부 실시예들에서, 필수적으로 카세트에서 수행되는 전체 분석 동안, 실질적으로 일정한 0이 아닌 압력 강하는 예를 들어, 각각 분석 영역으로의 유입구(유체 커넥터에 연결될 수 있는) 및 이 분석 영역의 다운스트림(downstream)에 있는 유출구(예를 들어, 액체 수용 영역의 다운스트림에 있는 유출구)에 걸쳐 존재할 수 있다.In some embodiments, fluid flow occurs while applying a substantially constant non-zero pressure drop (ie, ΔP) across the inlet and outlet of the cassette. In one set of embodiments, the full analysis is performed while applying a substantially constant non-zero pressure drop (ie, ΔP) across the inlet and outlet of the cassette. A substantially constant non-zero pressure drop may be achieved, for example, by applying positive pressure to the inlet or reduced pressure (eg, vacuum) to the outlet. In some cases, a substantially constant non-zero pressure drop causes fluid flow to occur mostly by capillary forces and/or without the use of actuating valves (eg, without changing the cross-sectional area of a channel of the fluid path of the cassette). achieved while not doing so. In some embodiments, during the entire assay performed essentially in the cassette, a substantially constant non-zero pressure drop, for example, an inlet to the assay region (which may be connected to a fluid connector) and downstream of the assay region, respectively. may exist over an outlet downstream (eg, an outlet downstream of the liquid receiving region).

하나의 실시예에서, 진공 소스는 채널을 대략 -60kPa(대략 2/3의 대기압)으로 가압하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 진공 소스는 채널을 대략 -30kPa로 가압하도록 구성된다. 특정한 실시예들에서, 진공 소스는 예를 들어 -100kPa와 -70kPa 사이, -70kPa와 -50kPa 사이, -50kPa와 -20kPa 사이 또는 -20kPa와 -1kPa 사이로 채널을 가압하도록 구성된다.In one embodiment, the vacuum source is configured to pressurize the channel to approximately -60 kPa (approximately 2/3 atmospheric pressure). In another embodiment, the vacuum source is configured to pressurize the channel to approximately -30 kPa. In certain embodiments, the vacuum source is configured to pressurize the channel, for example between -100 kPa and -70 kPa, between -70 kPa and -50 kPa, between -50 kPa and -20 kPa, or between -20 kPa and -1 kPa.

일단 카세트가 분석기 내에 위치되면, 유체 플로우 소스는 유체-기밀 연결을 보장하기 위해 카세트에 결합될 수 있다. 상술한 바와 같이, 카세트는 채널(707)을, 그리고 채널(706)에 유체 공학적으로 연결되면, 채널(706)을 유체 플로우 소스와 결합하도록 구성되는 포트를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 실들 또는 오-링(o-ring)들이 포트 주위에 위치되고 선형 솔레노이드가 오-링들 위에 위치되어 카세트 몸체에 대고 오링들을 눌러서 밀봉할 수 있다. 예를 들어, 도 11a에서 실례되는 예시 실시예에 도시되는 바와 같이, 포트(719) 외에도, 2개의 통기 포트들(715) 및 하나의 혼합 포트(713)가 있을 수 있다. 각 포트 및 매니폴드(manifold) 사이의 인터페이스는 독립적일 수 있다(예를 들어, 매니폴드 내에 어떠한 유체 연결도 없을 수 있다).Once the cassette is positioned within the analyzer, a fluid flow source may be coupled to the cassette to ensure a fluid-tight connection. As noted above, the cassette may include a port configured to couple a channel 707 and, when fluidically coupled to the channel 706 , couple the channel 706 with a fluid flow source. In one embodiment, seals or o-rings may be positioned around the port and a linear solenoid positioned over the o-rings to seal by pressing the o-rings against the cassette body. For example, as shown in the example embodiment illustrated in FIG. 11A , in addition to port 719 , there may be two vent ports 715 and one mixing port 713 . The interface between each port and the manifold may be independent (eg, there may not be any fluidic connections within the manifold).

하나의 실시예에서, 유체 플로우 소스가 가동될 때, 카세트 내의 채널(706, 707)은 가압될 수 있고(예를 들어, 약 -30kPa로) 이는 채널 내의 유체들(유체 샘플들 뿐만 아니라 시약들 모두)을 유출구 쪽으로 유동시킬 것이다. 통기 포트(715) 및 혼합 포트(713)를 포함하는 하나의 실시예에서, 매니폴드를 통해 포트(713)에 연결되는 통기 밸브(vent valve)는 초기에 개방될 수 있고 이것은 혼합 포트(713)의 다운스트림에 있는 시약들 모두가 유출구 쪽으로 이동하는 것을 가능하게 할 수 있으나, 혼합 포트(713)의 업스트림(upstream)에 있는 시약들이 이동하도록 하지는 않을 것이다. 일단 통기 밸브가 닫히면, 혼합 포트(713)의 업스트림에 있는 시약들은 혼합 포트 쪽으로 이동하고나서 유출구로 이동할 수 있다. 예를 들어, 유체들은 혼합 포트의 업스트림에 있는 채널에 계속해서 저장될 수 있고 채널을 따라 위치되는 통기 밸브를 닫은 후에, 유체들은 연속적으로 채널 유출구 쪽으로 흐를 수 있다. 일부 경우들에서, 유체들은 별개의 교차 채널들에 저장될 수 있고 통기 밸브를 닫은 후에, 유체들은 교차 점 쪽으로 함께 흐를 것이다. 이 세트의 실시예들은 예를 들어 유체들이 함께 흐를 때 이 유체들을 제어 가능하게 혼합하는 데 사용될 수 있다. 전달의 타이밍 및 전달되는 유체의 부피는 예를 들어, 통기 밸브 가동의 타이밍에 의해 제어될 수 있다.In one embodiment, when the fluid flow source is activated, the channels 706, 707 in the cassette can be pressurized (eg, to about -30 kPa) and the fluids in the channel (fluid samples as well as reagents) all) will flow towards the outlet. In one embodiment that includes a vent port 715 and a mixing port 713 , a vent valve connected to the port 713 via a manifold may initially be open and this is the mixing port 713 . It may allow all of the reagents downstream of the to move towards the outlet, but will not cause the reagents upstream of the mixing port 713 to move. Once the vent valve is closed, reagents upstream of the mixing port 713 can travel towards the mixing port and then to the outlet. For example, fluids may continue to be stored in a channel upstream of the mixing port and after closing a vent valve located along the channel, the fluids may continuously flow toward the channel outlet. In some cases, the fluids may be stored in separate crossover channels and after closing the vent valve, the fluids will flow together towards the crossover point. This set of embodiments can be used, for example, to controllably mix fluids as they flow together. The timing of delivery and the volume of fluid delivered may be controlled, for example, by the timing of vent valve actuation.

유리하게는, 통기 밸브들은 종래 기술에서의 특정한 밸브들에 있어서 발생하는 바와 같이, 자신들이 작동하는 미세 유체 채널의 단면을 수축하지 않고 동작될 수 있다. 그와 같은 동작 모드는 밸브에 걸친 누출을 방지하는 데 효과적일 수 있다. 더욱이, 통기 밸브들이 사용될 수 있으므로, 본원에서 서술되는 일부 시스템들 및 방법들은 예를 들어, 자체의 고 비용, 제조의 복잡성, 취약성(fragility), 혼합 기체 및 액체 시스템들과의 제한된 호환성 및/또는 미세 유체 시스템들에서의 비 신뢰성으로 인해 문제가 될 수 있는 특정한 내부 밸브들을 사용하는 것을 필요로 하지 않는다.Advantageously, vent valves can be operated without constricting the cross-section of the microfluidic channel in which they operate, as occurs with certain valves in the prior art. Such a mode of operation may be effective in preventing leakage across the valve. Moreover, because vent valves may be used, some of the systems and methods described herein have, for example, their high cost, complexity of manufacture, fragility, limited compatibility with mixed gas and liquid systems, and/or It does not require the use of specific internal valves, which can be problematic due to unreliability in microfluidic systems.

통기 밸브들이 설명되지만, 다른 유형들의 밸브 메커니즘들이 본원에서 서술되는 시스템들 및 방법들과 함께 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 밸브와 동작적으로 연관될 수 있는 밸브 메커니즘의 비제한적인 예들은 다이아프램 밸브, 볼 밸브, 게이트 밸브, 버터플라이 밸브, 글로브 밸브(glove valve), 니들 밸브(needle valve), 핀치 밸브(pinch valve), 포핏 밸브(poppet valve) 또는 핀치 밸브를 포함한다. 밸브 메커니즘은 솔레노이드, 모터를 포함하는 임의의 적절한 수단에 의해, 수동으로, 전기 가동에 의해 또는 유압/공압에 의해 가동될 수 있다.Although vent valves are described, it should be understood that other types of valve mechanisms may be used with the systems and methods described herein. Non-limiting examples of valve mechanisms that may be operatively associated with a valve include a diaphragm valve, a ball valve, a gate valve, a butterfly valve, a glove valve, a needle valve, a pinch valve. ), a poppet valve, or a pinch valve. The valve mechanism may be actuated by any suitable means including a solenoid, a motor, manually, by electrical actuation, or by hydraulic/pneumatic actuation.

상술한 바와 같이, 카세트 내의 액체 모두(샘플들 및 시약들)는 흡수성 재료(717)를 포함할 수 있는 액체 수용 에어리어 내로 이동될 수 있다. 하나의 실시예에서, 흡수성 재료는 기체들이 유출구를 통해 카세트 밖으로 흐를 수 있도록 액체만을 흡수한다.As described above, all of the liquid (samples and reagents) in the cassette may be moved into a liquid containing area, which may contain absorbent material 717 . In one embodiment, the absorbent material absorbs only liquid so that gases can flow out of the cassette through the outlet.

다양한 결정(예를 들어, 측정, 정량, 검출 및 검증) 기술들은 예를 들어 본원에서 서술되는 미세 유체 시스템 또는 카세트와 연관되는 샘플 구성요소 또는 다른 구성요소 또는 상태를 분석하는 데 사용될 수 있다. 결정 기술들은 광 투과, 광 흡수, 광 산란, 광 반사와 같은 광학 기반 기술들 및 시각적 기술들을 포함할 수 있다. 결정 기술들은 또한 광발광(photoluminescence)(예를 들어, 형광), 화학발광, 생물학적 발광(bioluminescence) 및/또는 전기화학발광과 같은 발광 기술들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 결정 기술들은 전도도 또는 저항을 측정할 수 있다. 이에 따라, 분석기는 그와 같은 그리고 다른 적절한 검출 시스템들을 포함하도록 구성될 수 있다.Various determination (eg, measurement, quantitation, detection and validation) techniques may be used, for example, to analyze a sample component or other component or condition associated with a microfluidic system or cassette described herein. Crystallization techniques may include optical based techniques such as light transmission, light absorption, light scattering, light reflection, and visual techniques. Crystalline techniques may also include luminescent techniques such as photoluminescence (eg, fluorescence), chemiluminescence, bioluminescence, and/or electrochemiluminescence. In other embodiments, crystallization techniques may measure conductivity or resistance. Accordingly, the analyzer may be configured to include such and other suitable detection systems.

상이한 광학 검출 기술들은 반응(예를 들어, 평가분석) 결과들을 결정하기 위하여 다수의 선택사양들을 제공한다. 일부 실시예들에서, 투과 또는 흡수의 측정은 광이 광원으로부터 방출되는 동일한 파장에서 검출될 수 있음을 의미한다. 광원이 단일 파장으로 방출하는 협소 대역 소스일 수 있을지라도, 많은 불투명 재료들이 광범위한 파장들을 효과적으로 차단할 수 있으므로, 광원은 다양한 파장들에 걸쳐 방출하는 넓은 스펙트럼 소스일 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템은 최소의 광학 디바이스들(예를 들어, 간소화된 광학 검출기)로 동작될 수 있다. 예를 들어, 결정 디바이스는 광증배기(photomultiplier)가 없을 수 있거나, 격자, 프리즘 또는 필터와 같은 파장 선택기가 없을 수 있거나, 컬럼네이터(columnator)와 같이 광을 지향하거나 컬럼네이팅(columnating)하는 디바이스가 없을 수 있거나, 또는 확대경들(예를 들어, 렌즈들)이 없을 수 있다. 이 피처들의 제거 또는 감소는 결과적으로 비용이 적게 들도록 하고, 디바이스를 더 강하게 할 수 있다.Different optical detection techniques provide a number of options for determining response (eg, assay) results. In some embodiments, measuring transmission or absorption means that light can be detected at the same wavelength emitted from the light source. Although the light source may be a narrow band source emitting at a single wavelength, the light source may be a broad spectrum source emitting over a variety of wavelengths, as many opaque materials can effectively block a wide range of wavelengths. In some embodiments, the system may be operated with a minimum of optical devices (eg, a simplified optical detector). For example, the crystal device may lack a photomultiplier, or may lack a wavelength selector such as a grating, prism or filter, or a device that directs or columns light, such as a columnator. may be absent, or magnifying glasses (eg, lenses) may be absent. Removal or reduction of these features may result in lower cost and stronger devices.

도 12는 분석기의 하우징 내에 위치될 수 있는 예시 광학 시스템(800)을 도시한다. 이 실시예에서 실례로 도시되는 바와 같이, 광학 시스템은 적어도 하나의 제 1 광원(882) 및 제 1 광원과 떨어져 이격되는 검출기(884)를 포함한다. 제 1 광원(882)은 카세트가 분석기 내에 삽입될 대 카세트의 제 1 분석 영역을 통하여 광을 통과시키도록 구성될 수 있다. 제 1 검출기(884)는 카세트(520)의 제 1 분석 영역을 통과하는 광의 양을 검출하기 위하여 제 1 광원(882)에 대향하여 위치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 광원들 및 검출기들의 수는 본 발명이 그렇게 제한되지 않으므로 다양할 수 있음이 인정되어야 한다. 상술한 바와 같이, 카세트(520)는 복수의 분석 영역들(709)을 포함할 수 있고 카세트(520)는 각각의 분석 영역이 광원 및 대응하는 검출기와 정렬되도록 분석기 내에 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광원은 광을 광원으로부터 카세트의 분석 영역 내의 특정한 영역으로 지향시키는 것을 도울 수 있는 광학 애퍼처(aperture)를 포함한다. 12 shows an example optical system 800 that may be positioned within the housing of the analyzer. As illustrated by way of example in this embodiment, the optical system includes at least one first light source 882 and a detector 884 spaced apart from the first light source. The first light source 882 may be configured to pass light through the first analysis region of the cassette when the cassette is inserted into the analyzer. A first detector 884 may be positioned opposite the first light source 882 to detect an amount of light passing through the first analysis region of the cassette 520 . It should be appreciated that in other embodiments, the number of light sources and detectors may vary as the invention is not so limited. As described above, cassette 520 may include a plurality of analysis regions 709 and cassette 520 may be positioned within the analyzer such that each analysis region is aligned with a light source and a corresponding detector. In some embodiments, the light source includes an optical aperture that can help direct light from the light source to a specific area within the analysis area of the cassette.

하나의 실시예에서, 광원들은 발광 다이오드(light emitting diode; LED)들 또는 레이저 다이오드들이다. 예를 들어, 654 nm로 방출하는 InGaAlP 적 반도체 레이저 다이오드가 사용될 수 있다. 다른 광원들 또한 사용될 수 있다. 광원은 네스트(nest) 또는 하우징 내에 위치될 수 있다. 네스트 또는 하우징은 광을 시준하는 것을 보조할 수 있는 협소한 애퍼처 또는 얇은 관을 포함할 수 있다. 광원이 카세트의 상면 상으로 하향하여 비추도록 광원들은 카세트가 분석기에 삽입되는 곳 위에 위치될 수 있다. 카세트에 관한 광원의 다른 적절한 구성들 또한 가능하다.In one embodiment, the light sources are light emitting diodes (LEDs) or laser diodes. For example, an InGaAlP red semiconductor laser diode emitting at 654 nm can be used. Other light sources may also be used. The light source may be located within a nest or housing. The nest or housing may include a narrow aperture or thin tube that may assist in collimating the light. The light sources may be positioned above where the cassette is inserted into the analyzer so that the light source shines downward onto the top surface of the cassette. Other suitable configurations of the light source relative to the cassette are also possible.

본 발명이 그렇게 제한되지 않으므로 광원들의 파장은 변할 수 있음이 인정되어야 한다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 광원의 파장은 약 670nm이고 다른 실시예에서, 광원의 파장은 약 650nm이다. 하나의 실시예에서 각 광원의 파장은 카세트의 각각의 분석 영역이 상이한 광 파장을 수용하도록 상이할 수 있음이 인정되어야 한다. 그러나, 다른 실시예에서, 각각의 광원의 파장은 카세트의 각각의 분석 영역이 동일한 광 파장을 수용하도록 동일할 수 있다. 광의 동일하고 상이한 파장들의 결합들 또한 가능하다.It should be appreciated that the wavelength of the light sources may vary as the invention is not so limited. For example, in one embodiment, the wavelength of the light source is about 670 nm and in another embodiment, the wavelength of the light source is about 650 nm. It should be appreciated that in one embodiment the wavelength of each light source may be different such that each analysis region of the cassette accommodates a different wavelength of light. However, in other embodiments, the wavelength of each light source may be the same such that each analysis region of the cassette receives the same wavelength of light. Combinations of the same and different wavelengths of light are also possible.

언급되는 바와 같이, 검출기(884)는 카세트를 통과하는 광의 양을 검출하기 위해 광원(882)과 떨어져 이격되고 이 광원 아래에 위치될 수 있다. 하나의 실시예에서, 검출기들 중 하나 이상은 광 검출기들(예를 들어, 광 다이오드들)이다. 특정한 실시예들에서, 광 검출기는 광원에 의해 방출되는 광의 투과를 검출할 수 있는 임의의 적절한 디바이스일 수 있다. 광 검출기의 하나의 유형은 700nm에서 최대 감도를 가지는 광 다이오드, 증폭기 및 전압 조정기를 포함하는 광학 집적 회로(IC)이다. 검출기는 분석 영역(709)의 중심으로부터의 광만이 검출기(884)에서 측정되는 것을 보장하기 위해 협소한 애퍼처 또는 얇은 관을 포함할 수 있는 네스트(nest) 또는 하우징 내에 위치될 수 있다. 광원이 펄스 변조되면, 광 검출기는 선택된 주파수에 있지 않은 광의 효과를 제거하기 위해 필터를 포함할 수 있다. 다수 및 이웃하는 신호들이 동일한 시간에 검출되면, 각각의 분석 영역(예를 들어, 검출 영역) 별로 사용되는 광원은 자신과 이웃하는 광원의 주파수와 충분히 다른 주파수에서 변조될 수 있다. 이 구성에서, 각각의 검출기는 자체의 귀속되는 광원에 대해 선택되도록 구성됨으로써(예를 들어, 소프트웨어를 사용하여) 이웃하는 광학 쌍들로부터의 간섭 광을 방지할 수 있다.As noted, a detector 884 may be positioned below and spaced apart from the light source 882 to detect the amount of light passing through the cassette. In one embodiment, one or more of the detectors are photodetectors (eg, photodiodes). In certain embodiments, the photo detector may be any suitable device capable of detecting transmission of light emitted by a light source. One type of photodetector is an optical integrated circuit (IC) comprising a photodiode, an amplifier and a voltage regulator with maximum sensitivity at 700 nm. The detector may be positioned within a nest or housing, which may include a narrow aperture or thin tube to ensure that only light from the center of the analysis region 709 is measured at the detector 884 . If the light source is pulse modulated, the photodetector may include a filter to remove the effect of light not at a selected frequency. When multiple and neighboring signals are detected at the same time, the light source used for each analysis area (eg, detection area) may be modulated at a frequency sufficiently different from the frequency of the light source adjacent thereto. In this configuration, each detector can be configured (eg, using software) to be selected for its own attributed light source, thereby preventing interfering light from neighboring optical pairs.

출원인은 샘플들에 관한 정보 뿐만 아니라 카세트의 유체 시스템에서 발생하는 특정한 프로세스들(예를 들어, 시약들의 혼합, 플로우 레이트 등)에 관한 정보를 결정하는 데 카세트의 분석 영역을 투과하는 광의 양이 사용될 수 있음을 인식하였다. 일부 경우들에서, 하나의 영역을 통하는 광의 측정은 시스템 내의 유체 플로우를 제어하기 위해 피드백으로서 사용될 수 있다. 특정한 실시예들에서, 카세트의 동작 시의 품질 제어 또는 비정상들이 결정될 수 있다. 예를 들어, 분석 영역으로부터 제어 시스템으로의 피드백은 미세 유체 시스템에서 발생했던 비정상들을 결정하는 데 사용될 수 있고, 제어 시스템은 시스템의 모두 또는 일부들이 차단되도록 하기 위해 하나 이상의 구성요소들에 신호를 송신할 수 있다. 결과적으로, 미세 유체 시스템에서 수행되고 있는 프로세스들의 품질은 본원에서 서술되는 시스템들 및 방법들을 사용하여 제어될 수 있다.Applicants claim that the amount of light passing through the analysis area of the cassette will be used to determine information about the samples as well as information about specific processes (eg, mixing of reagents, flow rate, etc.) occurring in the fluid system of the cassette. recognized that it could. In some cases, the measurement of light through an area can be used as feedback to control fluid flow within the system. In certain embodiments, quality control or anomalies in the operation of the cassette may be determined. For example, feedback from the analysis domain to a control system can be used to determine anomalies that have occurred in a microfluidic system, where the control system sends a signal to one or more components to cause all or parts of the system to be shut off. can do. Consequently, the quality of processes being performed in a microfluidic system can be controlled using the systems and methods described herein.

맑은 액체(물과 같은)는 대량의 광이 광원(882)으로부터 분석 영역(709)을 통해 그리고 검출기(884)로 투과되는 것을 가능하게 할 수 있음이 인식되어야 한다. 분석 영역(709) 내의 공기는 분석 영역(709)을 통하여 더 적은 광이 투과되도록 할 수 있는데 왜냐하면 맑은 액체가 존재할 때와 비교해서 채널 내에서 더 많은 광이 산란될 수 있기 때문이다. 혈액 샘플들이 분석 영역(709) 내에 있을 때, 혈액 세포들의 광 산란으로 인해 또한 흡수로 인해 검출기(884)까지 현저히 더 적은 양의 광이 통과할 수 있다. 하나의 실시예에서, 은은 분석 영역 내의 면과 결합되는 샘플 구성요소와 연관되고 은이 분석 영역 내에서 축적될 때, 분석 영역(709)을 통해 아주 적은 광이 투과된다.It should be appreciated that a clear liquid (such as water) may allow a large amount of light to be transmitted from the light source 882 through the analysis region 709 and to the detector 884 . The air in the analysis region 709 may cause less light to be transmitted through the analysis region 709 because more light may be scattered within the channel compared to when clear liquid is present. When the blood samples are within the analysis area 709 , a significantly lesser amount of light may pass to the detector 884 due to absorption as well as light scattering of the blood cells. In one embodiment, very little light is transmitted through the analysis region 709 when the silver is associated with a sample component that engages a facet within the analysis region and when the silver accumulates within the analysis region.

각각의 검출기(884)에서 검출되는 광의 양을 측정함으로써 사용자는 특정한 시점에서 특정한 분석 영역(709) 내에 어떤 시약들이 있는지를 결정할 수 있음이 인식된다. 또한 각각의 검출기(884)에 의해 검출되는 광의 양을 측정함으로써 각각의 분석 영역(709)에서 증착되는 은의 양을 측정하는 것이 가능한 것이 인식된다. 이 양은 반응 동안 포획되는 분석물의 양에 대응할 수 있고 그러므로 이는 샘플 내의 분석물의 농도의 측정을 제공할 수 있다.It is recognized that by measuring the amount of light detected by each detector 884 a user can determine which reagents are within a particular analysis area 709 at a particular point in time. It is also recognized that it is possible to measure the amount of silver deposited in each analysis region 709 by measuring the amount of light detected by each detector 884 . This amount may correspond to the amount of analyte captured during the reaction and thus it may provide a measure of the concentration of analyte in the sample.

상술한 바와 같이, 출원인은 광학 시스템(880)이 다양하게 품질 제어를 하므로 사용될 수 있음을 인식하였다. 첫째로, 광학 시스템이 분석 영역을 통과하는 광을 검출하는 분석 영역에 샘플이 도달하는 데 걸리는 시간은 샘플이 광학 시스템 내에 부족하거나 장애가 있는지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 샘플이 특정한 부피, 예를 들어 약 10 마이크로리터인 것으로 예측되면, 샘플이 채널들 및 분석 영역들을 통과하는 것과 연관될 예상 플로우 시간이 존재한다. 샘플이 상기 예상 플로우 시간의 범위 밖에 있으면, 이는 분석을 행할 충분한 샘플이 없고/없거나 잘못된 유형의 샘플이 분석기 내에 로딩되었다는 표시일 수 있다. 게다가, 예상되는 결과의 범위가 샘플의 유형(예를 들어, 혈청, 혈액, 소변 등)에 기초하여 결정될 수 있고 이 샘플이 예상 범위의 밖에 있으면, 이는 에러의 표시일 수 있다.As described above, Applicants have recognized that the optical system 880 can be used for various quality control. First, the time it takes a sample to arrive at the analysis region in which the optical system detects light passing through the analysis region can be used to determine if the sample is deficient or has an obstruction within the optical system. Also, if the sample is predicted to be of a particular volume, eg, about 10 microliters, there is an expected flow time that will be associated with the sample passing through the channels and analysis regions. If the sample is outside the range of the expected flow time, this may be an indication that there are not enough samples to perform the analysis and/or that the wrong type of sample has been loaded into the analyzer. Moreover, a range of expected results may be determined based on the type of sample (eg, serum, blood, urine, etc.) and if the sample is outside the expected range, this may be an indication of an error.

하나의 실시예에서, 분석기는 하우징 내에 위치되는 온도 조절 시스템을 포함하고, 이 온도 조절 시스템은 분석기 내의 온도를 조절하도록 구성될 수 있다. 특정한 샘플 분석의 경우, 샘플은 특정한 온도 범위 내에서 유지될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 분석기 내의 온도를 약 37℃로 유지하는 것이 바람직하다. 따라서, 하나의 실시예에서, 온도 조절 시스템은 카세트를 가열하도록 구성되는 히터를 포함한다. 하나의 실시예에서, 히터는 카세트가 분석기 내에서 배치되는 곳의 하부 측에 위치될 수 있는 저항 히터이다. 하나의 실시예에서, 온도 조절 시스템은 또한 카세트의 온도를 측정하기 위해 서미스터(thermistor)를 포함하고 제어 회로는 온도를 제어하기 위해 제공될 수 있다.In one embodiment, the analyzer includes a temperature control system positioned within the housing, the temperature control system may be configured to regulate a temperature within the analyzer. For certain sample analysis, the sample may need to be maintained within a certain temperature range. For example, in one embodiment, it is desirable to maintain the temperature within the analyzer at about 37°C. Accordingly, in one embodiment, the temperature control system includes a heater configured to heat the cassette. In one embodiment, the heater is a resistive heater that may be located below where the cassette is placed within the analyzer. In one embodiment, the temperature control system may also include a thermistor to measure the temperature of the cassette and a control circuit may be provided to control the temperature.

하나의 실시예에서, 분석기 내의 공기의 수동 플로우는 필요한 경우에 분석기 내의 공기를 냉각하는 역할을 할 수 있다. 휀(fan)은 분석기 내의 온도를 낮추기 위해 분석기 내에 선택적으로 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 조절 시스템은 분석기 내에 Peltier 열전기 히터들 및/또는 냉각기들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the passive flow of air within the analyzer may serve to cool the air within the analyzer as needed. A fan may optionally be provided within the analyzer to lower the temperature within the analyzer. In some embodiments, the temperature control system may include Peltier thermoelectric heaters and/or coolers within the analyzer.

특정한 실시예들에서, 하나 이상의 식별자들을 포함하는 아이덴티피케이션 시스템이 사용되고 카세트 및/또는 분석기와 연관되는 하나 이상의 구성요소들 또는 재료들과 연관된다. "식별자(identifier)들"은 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 자신들이 식별자를 포함하는 구성요소에 대한 정보"와 인코딩"(즉, 무선 주파수 아이덴티피케이션(radio frequency identification; RFID) 태그 또는 바 코드와 같이 정보 반송, 저장, 발생 또는 전달 디바이스를 사용하는 것과 같이, 정보를 반송 또는 포함한다)될 수 있거나, 또는 자신들이 구성요소에 대한 정보와 인코딩되지 않을 수 있고, 오히려 단지 예를 들어, 컴퓨터 상의 또는 컴퓨터 판독 가능 매체 상의 데이터베이스 내에 포함될 수 있는 정보(예를 들어, 사용자 및/또는 분석될 샘플에 대한 정보)와 연관될 수 있다. 후자의 예에서, 그와 같은 식별자의 검출은 데이터베이스로부터 연관되는 정보를 검색하고 사용하는 것을 트리거(trigger)할 수 있다.In certain embodiments, an identification system comprising one or more identifiers is used and associated with one or more components or materials associated with the cassette and/or analyzer. “Identifiers” refer to “information and encoding” (i.e., radio frequency identification (RFID) tags or bar codes about the components they contain an identifier), as described in more detail below. may carry or contain information, such as using a device for carrying, storing, generating or transmitting information, such as as It may be associated with information (eg, information about a user and/or a sample to be analyzed) that may be included in a database on or on a computer readable medium. In the latter example, detection of such an identifier may trigger retrieval and use of the associated information from the database.

구성요소에 대한 정보"로 인코딩된" 식별자들은 반드시 구성요소에 대한 정보의 완전한 세트와 인코딩될 필요는 없다. 예를 들어, 특정한 실시예들에서, 식별자는 단지 카세트를 고유하게 식별(예를 들어, 시리얼 번호, 부품 번호 등에 관한)하는 것이 가능한 만큼의 충분한 정보로 인코딩될 수 있고, 반면에 카세트에 관한 추가 정보(예를 들어, 유형, 사용(예를 들어, 평가분석의 유형), 소유권, 장소, 위치, 접속, 컨텐츠 등)는 원격으로 저장되고 단지 식별자와 연관될 수 있다.Identifiers "encoded" with information about a component are not necessarily encoded with the complete set of information about the component. For example, in certain embodiments, the identifier may only be encoded with enough information to uniquely identify the cassette (eg, regarding a serial number, part number, etc.), while additional information regarding the cassette Information (eg, type, use (eg, type of assessment), ownership, location, location, access, content, etc.) may be stored remotely and only associated with an identifier.

카세트, 재료 또는 구성요소 등에 "대한 정보" 또는 이들"과 연관되는 정보"는 카세트, 재료 또는 구성요소의 아이덴티티(identity), 포지셔닝 또는 장소 또는 카세트, 재료 또는 구성요소의 컨텐츠의 아이덴티티, 포지셔닝 또는 장소에 관한 정보이고 추가로 카세트, 재료, 구성요소 또는 컨텐츠의 성격, 상태 또는 구성에 관한 정보를 포함할 수 있다. 카세트, 재료 또는 구성요소 또는 이의 컨텐츠에 "대한 정보" 또는 이들"과 연관되는 정보"는 카세트, 재료 또는 구성요소 또는 이의 컨텐츠를 식별하고 카세트, 재료, 구성요소 또는 이의 컨텐츠를 다른 것들과 구별하는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카세트, 재료 또는 구성요소 또는 이의 컨텐츠에 "대한 정보" 또는 이들"과 연관되는 정보"는 유형 또는 카세트, 재료 또는 구성요소 또는 이의 컨텐츠가 무엇인지, 이것이 어디에 있거나 어디에 위치되어야 하는지, 이것이 어떠한지 또는 어떻게 포지셔닝되어야 하는지, 카세트, 재료 또는 구성요소 또는 이의 컨텐츠의 기능 또는 목적, 카세트, 재료 또는 구성요소 또는 이의 컨텐츠가 시스템의 다른 구성요소들과 어떻게 연결되어야 하는지, 제품 번호, 출처, 교정 정보, 만료 일자, 목적지, 카세트, 재료 또는 구성요소 또는 이의 컨텐츠의 제조자 또는 소유권, 카세트 내에서 수행될 분석/평가분석의 유형, 카세트가 사용/분석되었는지에 대한 정보 등을 나타내는 정보를 칭할 수 있다.“Information about” or information associated with “a cassette, material or component, etc.” means the identity, positioning or location of the cassette, material or component or the identity, positioning or location of the content of the cassette, material or component. information about the cassette, and may further include information about the nature, state or composition of the cassette, material, component, or content. “Information about” or “information associated with” a cassette, material or component or content thereof that identifies a cassette, material, component, or content thereof and distinguishes the cassette, material, component, or content thereof from others may contain information. For example, “information about” or “information associated with” a cassette, material or component or content thereof may include the type or what the cassette, material or component or content thereof is, where or where it should be located; what it is or how it should be positioned; the function or purpose of the cassette, material or component or its contents; how the cassette, material or component or its contents should be connected with other components of the system; Information may refer to information indicating information, expiration date, destination, manufacturer or ownership of the cassette, material or component or its contents, the type of analysis/assessment analysis to be performed within the cassette, information about whether the cassette has been used/analyzed, etc. .

본 발명의 상황에서 사용될 수 있는 식별자의 비제한적인 예들은 그중에서도, 무선 주파수 아이덴티피케이션(RFID) 태그들, 바코드들, 시리얼 번호들, 컬러 태그들, 형광 또는 광 태그들(예를 들어, 양자 점(quantum dot)들을 사용하는), 화학적 화합물들, 무선 태그들, 자기 태그들을 포함한다.Non-limiting examples of identifiers that may be used in the context of the present invention are radio frequency identification (RFID) tags, barcodes, serial numbers, color tags, fluorescent or optical tags (eg, quantum (using quantum dots), chemical compounds, radio tags, magnetic tags.

하나의 실시예에서, 아이덴티피케이션 판독기는 카세트와 연관되는 RFID 식별자를 판독하도록 구성되는 RFID 판독기이다. 예를 들어, 하나의 실시예에서, 분석기는 분석기에 삽입된 카세트로부터 정보를 판독하도록 구성되는 RFID 모듈 및 안테나를 포함한다. 다른 실시예에서, 아이덴티피케이션 판독기는 카세트와 연관되는 바코드를 판독하도록 구성되는 바코드 판독기이다. 일단 카세트가 분석기 내로 삽입되면, 아이덴티피케이션 판독기는 카세트로부터 정보를 판독할 수 있다. 카세트 상의 식별자는 카세트 유형, 수행되는 분석/평가분석의 유형, 제품 번호, 카세트가 사용/분석되었는지에 대한 정보 및 본원에서 서술된 다른 정보와 같은 정보의 유형들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 판독기는 또한 카세트들의 박스에서와 같이, 카세트들의 그룹이 제공하는 교정 정보, 만료 일자 및 상기 제품에 특정한 임의의 추가 정보와 같은, 그러나 이로 제한되지 않는 정보를 판독하도록 구성될 수 있다. 식별되는 정보는 선택적으로, 예를 들어 정확한 카세트 및/또는 평가분석의 유형이 수행되고 있음을 확인하기 위하여, 사용자에게 디스플레이될 수 있다.In one embodiment, the identification reader is an RFID reader configured to read an RFID identifier associated with the cassette. For example, in one embodiment, the analyzer includes an antenna and an RFID module configured to read information from a cassette inserted into the analyzer. In another embodiment, the identification reader is a barcode reader configured to read a barcode associated with the cassette. Once the cassette is inserted into the analyzer, the identification reader can read information from the cassette. The identifier on the cassette may include one or more of the following types of information: cassette type, type of assay/assessment being performed, product number, information about whether the cassette was used/analyzed, and other information described herein. The reader may also be configured to read information such as, but not limited to, calibration information provided by a group of cassettes, an expiration date, and any additional information specific to the product, such as in a box of cassettes. The identified information may optionally be displayed to the user, eg, to confirm that the correct cassette and/or type of assay is being performed.

일부 경우들에서, 아이덴티피케이션 판독기는 통신 경로들을 통해 제어 시스템과 통합될 수 있다. 아이덴티피케이션 판독기들 및 제어 시스템 사이의 통신은 고정 배선 네트워크를 따라 발생하거나 무선으로 전송될 수 있다. 하나의 실시예에서, 제어 시스템은 카세트가 특정한 유형의 분석기 내에 적절하게 연결 또는 삽입되는 것을 표시할 때 특정한 식별자(예를 들어, 카세트 유형, 제조자, 실행될 평가분석 등에 관한 정보와 연관되는 카세트의)를 인식하도록 프로그램될 수 있다.In some cases, the identification reader may be integrated with the control system via communication paths. Communication between the identification readers and the control system may occur along a hardwired network or may be transmitted wirelessly. In one embodiment, the control system provides a specific identifier (eg, of the cassette associated with information regarding the cassette type, manufacturer, assay to be performed, etc.) when indicating that a cassette is properly connected or inserted into an analyzer of a specific type. can be programmed to recognize

하나의 실시예에서, 카세트의 식별자는 특정한 목적, 사용자 또는 제품을 위해 또는 특정한 반응 여건들, 샘플 유형들, 시약들, 사용자들 등으로 시스템 또는 카세트를 사용하는 것에 관한 데이터베이스 내에 포함되는 미리 결정되거나 프로그램된 정보와 연관될 수 있다. 부정확한 정합이 검출되거나 식별자가 비활성화된 경우, 프로세스는 중단될 수 있거나 시스템은 사용자에게 통지될 때까지 또는 사용자에 의한 확인응답으로 동작하지 않도록 렌더링될 수 있다.In one embodiment, the identifier of the cassette is predetermined or included in a database for use of the system or cassette for a particular purpose, user or product or with particular reaction conditions, sample types, reagents, users, etc. It may be associated with programmed information. If an incorrect match is detected or the identifier is deactivated, the process may be aborted or the system may be rendered inactive until notified to the user or with an acknowledgment by the user.

식별자로부터의 또는 식별자와 연관되는 정보는 일부 실시예들에서, 향후에 참조하거나 기록 유지 목적으로 예를 들어 컴퓨터 메모리 내에 또는 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장될 수 있다. 예를 들어, 특정한 제어 시스템들은 어떤 구성요소들(예를 들어, 카세트들) 또는 카세트들의 유형이 특정한 분석에 사용되었는지, 날짜, 시간 및 사용 지속기간, 사용 상태들 등을 식별하기 위하여 식별자들로부터의 또는 식별자들과 연관되는 정보를 이용할 수 있다. 그와 같은 정보는 예를 들어, 분석기의 하나 이상의 구성요소들이 소제(clean)되거나 대체되어야 하는지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 선택적으로, 제어 시스템 또는 임의의 다른 적절한 시스템은 식별자들에 의해 인코딩되거나 식별자들과 연관되는 정보를 포함하여, 품질 제어의 규제 표준들 또는 검증에 부합하는 증명을 제공하는 데 사용될 수 있는 수집된 정보로부터 리포트를 작성할 수 있다.Information from or associated with the identifier may, in some embodiments, be stored, for example, in a computer memory or on a computer readable medium for future reference or archival purposes. For example, certain control systems may use identifiers from identifiers to identify which components (eg, cassettes) or type of cassettes were used in a particular analysis, date, time and duration of use, conditions of use, etc. Information associated with the identifiers or identifiers may be used. Such information may be used, for example, to determine if one or more components of the analyzer should be cleaned or replaced. Optionally, the control system or any other suitable system, including information encoded by or associated with identifiers, may be used to provide proof of conformance with regulatory standards or verification of quality control, including information collected. You can create a report from

식별자로 인코딩되거나 식별자와 연관되는 정보는 또한 예를 들어, 식별자와 연관되는 구성요소(예를 들어, 카세트)가 진짜인지 가짜인지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가짜의 구성요소가 존재한다는 결정은 시스템을 락아웃(lockout)하도록 한다. 하나의 예에서, 식별자는 고유 아이덴티티 코드를 포함할 수 있다. 이 예에서, 프로세스 제어 소프트웨어 또는 분석기는 외부 또는 오정합된 아이덴티티 코드가 검출되었으면(또는 아이덴티티 코드가 검출되지 않았으면) 시스템 가동을 허용하지 않을 것이다(예를 들어, 시스템은 불능화될 수 있다).Information encoded into or associated with the identifier may also be used, for example, to determine whether a component (eg, a cassette) associated with the identifier is genuine or fake. In some embodiments, determining that a fake component is present causes the system to lockout. In one example, the identifier may include a unique identity code. In this example, the process control software or analyzer will not allow the system to run (eg, the system may be disabled) if an external or mismatched identity code has been detected (or if no identity code has been detected).

특정한 실시예들에서, 식별자로부터 획득되거나 식별자와 연관되는 정보는 카세트 및/또는 분석기가 판매되거나 또는 생물학적, 화학적 또는 약학적 프로세스가 수행되어야 하는 고객의 아이덴티티를 검증하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 식별자로부터 획득되거나 식별자와 연관되는 정보는 시스템을 고장수리하기 위한 데이터를 수집하는 프로세스의 일부로서 사용된다. 식별자는 또한 그중에서도, 배치(batch) 이력들, 조립 프로세스 및 계장도(process and instrumentation diagram; P 및 ID)들, 고장수리 이력들과 같은 정보를 포함하거나 이 정보와 연관될 수 있다. 시스템을 고장수리하는 것은 일부 경우들에서, 원격 액세스를 통해 달성되거나 진단 소프트웨어를 사용하는 것을 포함할 수 있다.In certain embodiments, information obtained from or associated with an identifier may be used to verify the identity of a customer for which a cassette and/or analyzer is to be sold or a biological, chemical or pharmaceutical process is to be performed. In some cases, information obtained from or associated with an identifier is used as part of a process of collecting data for troubleshooting a system. The identifier may also include or be associated with information such as batch histories, assembly process and instrumentation diagrams (P and IDs), troubleshooting histories, among others. Troubleshooting the system may, in some cases, be accomplished via remote access or include using diagnostic software.

하나의 실시예에서, 분석기는 하우징 내에 위치되고 사용자가 샘플 분석기 내로 정보를 입력하도록 구성될 수 있는 사용자 인터페이스를 포함한다. 하나의 실시예에서, 사용자 인터페이스는 터치 스크린이다.In one embodiment, the analyzer includes a user interface positioned within the housing and configurable for a user to enter information into the sample analyzer. In one embodiment, the user interface is a touch screen.

터치 스크린은 분석기의 사용에 대한 텍스트 및/또는 그래픽 명령들을 제공하는 분석기의 동작을 통해 사용자를 가이드할 수 있다. 터치 스크린 사용자 인터페이스는 예를 들어 사용자가 카세트를 분석기 내로 삽입하는 것을 가이드할 수 있다. 이것은 그 후에 사용자가 환자의 이름 또는 다른 환자 아이덴티피케이션 소스/번호(예를 들어, 연령, DRE 검사의 결과들 등)를 분석기 내로 입력하는 것을 가이드할 수 있다. 이름, 출생일 및/또는 환자 ID 번호와 같은 환자 정보가 환자를 식별하기 위해 터치 스크린 사용자 인터페이스 내로 입력될 수 있음이 인정되어야 한다. 터치 스크린은 샘플의 분석을 완료하기 위하여 남은 시간량을 표시할 수 있다. 터치 스크린 사용자 인터페이스는 그 후에 환자의 이름 또는 다른 식별 정보와 함께 샘플 분석의 결과들을 도시할 수 있다.The touch screen may guide the user through the operation of the analyzer providing textual and/or graphical instructions for use of the analyzer. A touch screen user interface may guide the user to insert a cassette into the analyzer, for example. This may then guide the user to enter the patient's name or other patient identification source/number (eg, age, results of a DRE test, etc.) into the analyzer. It should be appreciated that patient information such as name, date of birth and/or patient ID number may be entered into the touch screen user interface to identify the patient. The touch screen may display the amount of time remaining to complete the analysis of the sample. The touch screen user interface may then show the results of the sample analysis along with the patient's name or other identifying information.

다른 실시예에서, 사용자 인터페이스는 LCD 디스플레이 및 메뉴를 통한 단일 버튼 스크롤과 같이, 상이하게 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자 인터페이스는 단순히 분석기를 가동하는 시작 버튼을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 별개의 독립 디바이스들(스마트폰 또는 모바일 컴퓨터와 같은)로부터의 사용자 인터페이스는 분석기와 인터페이스하는 데 사용될 수 있다.In other embodiments, the user interface may be configured differently, such as an LCD display and single button scrolling through menus. In another embodiment, the user interface may simply include a start button that launches the analyzer. In another embodiment, a user interface from separate, standalone devices (such as a smartphone or mobile computer) may be used to interface with the analyzer.

상술한 분석기는 분석기 내에 배치된 샘플을 프로세싱하고 분석하는 다양한 방법들로 사용될 수 있다. 하나의 특정한 실시예에서, 일단 카세트가 분석기에 적절하게 로딩된 것을 카세트와 인터페이스하도록 구성되는 기계적 구성요소가 표시하면, 아이덴티피케이션 판독기는 카세트와 연관되는 정보를 판독 및 식별한다. 분석기는 자신이 이 특정한 샘플에 대한 교정 정보를 가지는 있음을 보장하기 위하여 제어 시스템에 저장된 데이터와 이 정보를 비교하도록 구성될 수 있다. 분석기가 적절한 교정 정보를 가지지 않는 경우, 분석기는 사용자에게 필요한 특정한 정보를 업로딩하라는 요청을 출력할 수 있다. 분석기는 또한 카세트와 연관되는 만료 일자 정보를 리뷰하고 만료 일자가 지났다면 분석을 중단하도록 구성될 수 있다.The analyzer described above can be used in a variety of ways to process and analyze a sample disposed within the analyzer. In one particular embodiment, once the mechanical component configured to interface with the cassette indicates that the cassette has been properly loaded into the analyzer, the identification reader reads and identifies information associated with the cassette. The analyzer may be configured to compare this information with data stored in the control system to ensure that it has calibration information for this particular sample. If the analyzer does not have the appropriate calibration information, the analyzer may output a request to the user to upload the specific information required. The analyzer may also be configured to review expiration date information associated with the cassette and abort analysis if the expiration date has passed.

하나의 실시예에서, 일단 카세트가 분석될 수 있다고 분석기가 결정했으면, 진공 매니폴드와 같은 유체 플로우 소스는 진공 포트 및 통기 포트들 주위의 기밀 밀봉을 보장하도록 카세트와 접촉하여 구성될 수 있다. 하나의 실시예에서, 광학 시스템은 참조 판독자료(reading)들을 획득하기 위하여 초기 측정치들을 취할 수 있다. 그와 같은 참조 판독자료들은 광원들이 활성화되고 비활성화된 상태 모두에서 취해질 수 있다.In one embodiment, once the analyzer has determined that the cassette can be analyzed, a fluid flow source, such as a vacuum manifold, can be configured in contact with the cassette to ensure a hermetic seal around the vacuum port and vent ports. In one embodiment, the optical system may take initial measurements to obtain reference readings. Such reference readings can be taken with light sources both activated and deactivated.

샘플의 이동을 개시하기 위하여, 진공 시스템이 가동될 수 있고, 이것은 하나 이상의 채널들 내의 압력을 빠르게 변화시킬 수 있다(예를 들어 약 -30kPa로 감소된다). 이 채널 내의 압력의 감소는 샘플을 채널 내로 그리고 분석 영역들(709A 내지 709D)의 각각을 통하여 유동시킬 수 있다(도 10을 참조할 것). 샘플이 최종 분석 영역(709D)에 도달한 후에, 샘플은 액체 수용 영역(717) 내로 흐르는 것을 계속할 수 있다.To initiate movement of the sample, a vacuum system may be activated, which may rapidly change the pressure in one or more channels (eg reduced to about -30 kPa). A decrease in pressure in this channel may cause the sample to flow into the channel and through each of the analysis regions 709A-709D (see FIG. 10 ). After the sample has reached the final analysis region 709D, the sample may continue to flow into the liquid receiving region 717 .

하나의 특정한 세트의 실시예들에서, 미세 유체 샘플 분석기는 혈액 샘플 내의 iPSA, fPSA, tPSA 및/또는 hK2의 레벨을 측정하는 데 사용된다. 일부 실시예들에서, 샘플을 분석하는 데 3, 4, 5, 6 이상의 분석 영역들(예를 들어, 분석 영역들(709A 내지 709D))이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 분석 영역에서, 채널의 벽들은 혈액 샘플 내의 단백질들이 분석 영역의 벽들에 거의 또는 전혀 부착되지 않도록(아마도 씻겨 나갈 수 있는 일부 비 특정 결합을 제외하고) 차단 단백질(소혈청 알부민(bovine serum albumin)과 같은)로 차단될 수 있다. 제 1 분석 영역은 네거티브 제어(negative control) 역할을 할 수 있다.In one particular set of embodiments, a microfluidic sample analyzer is used to measure the level of iPSA, fPSA, tPSA and/or hK2 in a blood sample. In some embodiments, 3, 4, 5, 6 or more analysis regions (eg, analysis regions 709A-709D) may be used to analyze a sample. For example, in the first analysis region, the walls of the channel block proteins (bovine serum albumin) such that little or no proteins in the blood sample adhere to the walls of the analysis region (except possibly for some non-specific binding that can be washed away). (such as bovine serum albumin). The first analysis region may serve as a negative control.

제 2 분석 영역에서, 채널의 벽들은 고 또는 포지티브 제어 역할을 하기 위하여 미리 결정된 다량의 전립선 특이 항원(PSA)으로 코팅될 수 있다. 혈액 샘플이 제 2 분석 영역을 통과할 때, 혈 내의 PSA 단백질들은 채널의 벽들에 거의 또는 전혀 결합하지 않을 수 있다. 샘플 내의 금 접합 검출 항체들은 유체 커넥터 튜브(722)의 내측으로부터 용해될 수 있거나 또는 임의의 다른 적절한 장소로부터 흐를 수 있다. 이 항체들은 아직 샘플 내의 PSA에 결합되지 않을 수 있으므로, 이 항체들은 고 또는 포지티브 제어 역할을 하기 위해 채널의 벽들 상에서 PSA에 결합할 수 있다.In the second analysis region, the walls of the channel may be coated with a predetermined amount of prostate specific antigen (PSA) to serve as a high or positive control. As the blood sample passes through the second analysis region, little or no PSA proteins in the blood may bind to the walls of the channel. The gold conjugated detection antibodies in the sample may dissolve from the inside of the fluid connector tube 722 or may flow from any other suitable location. As these antibodies may not yet bind to PSA in the sample, these antibodies may bind to PSA on the walls of the channel to serve as a high or positive control.

제 3 분석 영역에서, 채널의 벽들은 금 접합 신호 항체와는 상이한 PSA 단백질 상의 에피토프(epitope)에 결합할 수 있는 iPSA에 대한 포획 항체(예를 들어, 항-iPSA 항체)로 코팅될 수 있다. 혈액 샘플이 제 3 분석 영역을 통과할 때, 혈액 샘플 내의 iPSA 단백질들은 혈 내의 이 단백질들의 농도와 비례하는 방식으로 항-iPSA 항체에 결합할 수 있다.In a third analysis region, the walls of the channel may be coated with a capture antibody to iPSA (eg, anti-iPSA antibody) capable of binding to an epitope on the PSA protein that is different from the gold conjugation signal antibody. As the blood sample passes through the third analysis region, iPSA proteins in the blood sample may bind the anti-iPSA antibody in a manner proportional to the concentration of these proteins in the blood.

제 4 분석 영역에서, 채널의 벽들은 금 접합 신호 항체와는 상이한 PSA 단백질 상의 에피토프에 결합할 수 있는 fPSA에 대한 포획 항체(예를 들어, 항-fPSA 항체)로 코팅될 수 있다. 혈액 샘플이 제 4 분석 영역을 통과할 때, 혈액 샘플 내의 fPSA 단백질들은 혈 내의 이 단백질들의 농도에 비례하는 방식으로 항-fPSA 항체에 결합할 수 있다.In the fourth analysis region, the walls of the channel may be coated with a capture antibody to fPSA (eg, anti-fPSA antibody) capable of binding to an epitope on the PSA protein that is different from the gold conjugation signal antibody. As the blood sample passes through the fourth analysis region, the fPSA proteins in the blood sample may bind the anti-fPSA antibody in a manner proportional to the concentration of these proteins in the blood.

제 5 분석 영역에서, 채널의 벽들은 금 접합 신호 항체와는 상이한 PSA 단백질 상의 에피토프에 결합할 수 있는 tPSA에 대한 포획 항체(예를 들어, 항-tPSA 항체)로 코팅될 수 있다. 혈액 샘플이 제 5 분석 영역을 통과할 때, 혈액 샘플 내의 tPSA 단백질들은 혈 내의 이 단백질들의 농도에 비례하는 방식으로 항-tPSA 항체에 결합할 수 있다.In the fifth analysis region, the walls of the channel may be coated with a capture antibody to tPSA (eg, anti-tPSA antibody) capable of binding to an epitope on the PSA protein that is different from the gold conjugation signal antibody. As the blood sample passes through the fifth analysis region, the tPSA proteins in the blood sample may bind the anti-tPSA antibody in a manner proportional to the concentration of these proteins in the blood.

선택적으로, 제 6 분석 영역에서 채널의 벽은 금 접합 신호 항체와는 상이한 단백질 상의 에피토프에 결합할 수 있는 hK2에 대한 포획 항체(예를 들어, 항-hK2 항체)로 코팅될 수 있다. 혈액 샘플이 제 6 분석 영역을 통과할 때, 혈액 샘플 내의 hK2 단백질들은 혈 내의 이 단백질들의 농도에 비례하는 방식으로 항-hK2 항체에 결합할 수 있다.Optionally, the wall of the channel in the sixth analysis region may be coated with a capture antibody to hK2 (eg anti-hK2 antibody) capable of binding to an epitope on a different protein than the gold junction signal antibody. As the blood sample passes through the sixth analysis region, the hK2 proteins in the blood sample may bind the anti-hK2 antibody in a manner proportional to the concentration of these proteins in the blood.

항-PSA 및 항-hK2인 금 라벨링된 항체와 같은 검출 항체는 iPSA, fPSA, tPSA 및/또는 hK2의 각각을 검출하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 금 라벨링된 항-hK2 항체, 금 라벨링된 항-PSA 항체 및/또는 금 라벨링된 항-iPSA항체와 같은 금 라벨링된 항체들의 혼합이 검출에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 샘플 내의 금 접합 검출 항체들은 유체 커넥터 튜브(722)의 내측으로부터 용해될 수 있거나 임의의 다른 적절한 장소로부터 흐를 수 있다.Detection antibodies, such as gold labeled antibodies that are anti-PSA and anti-hK2, can be used to detect each of iPSA, fPSA, tPSA and/or hK2. However, in other embodiments, a mixture of gold labeled antibodies, such as a gold labeled anti-hK2 antibody, a gold labeled anti-PSA antibody, and/or a gold labeled anti-iPSA antibody, may be used for detection. In some embodiments, the gold conjugated detection antibodies in the sample may dissolve from the inside of the fluid connector tube 722 or flow from any other suitable location.

일부 예들에서, 분석하는 영역으로부터의 측정치들은 샘플 내의 분석물의 농도를 결정할 뿐만 아니라, 또한 제어하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 임계 측정치는 초기 증폭의 단계에서 설정될 수 있다. 이 값 이상의(또는 이 값 이하의) 측정치들은 분석물의 농도가 평가분석을 위한 원하는 범위 밖에 있음을 나타낼 수 있다. 이 기술은 예를 들어 분석 동안, 즉 매우 높은 분석물의 농도가 인위적으로 매우 낮은 판독값을 제공할 때, 하이 도즈 후크 효과(High Dose Hook effect)가 발생하는지를 식별하는 데 사용될 수 있다.In some examples, measurements from the region being analyzed can be used to determine as well as control the concentration of an analyte in a sample. For example, a threshold measure may be established at the stage of initial amplification. Measurements above (or below this value) may indicate that the analyte concentration is outside the desired range for the assay. This technique can be used, for example, to identify if a High Dose Hook effect occurs during an assay, ie when a very high concentration of analyte artificially gives a very low reading.

다른 실시예들에서, 상이한 수들의 분석 영역들이 제공될 수 있고, 분석은 선택적으로 샘플을 실제로 테스트하는 하나 이상의 분석 영역들을 포함할 수 있다. 추가 분석 영역들은 시스템이 단일 샘플로 동시에 다양한 평가분석들을 수행할 수 있도록 추가 분석물들을 측정하는 데 사용될 수 있다.In other embodiments, different numbers of assay areas may be provided, and the assay may optionally include one or more assay areas that actually test the sample. Additional analysis areas can be used to measure additional analytes so that the system can perform multiple assays simultaneously on a single sample.

하나의 특정한 실시예에서, 10 마이크로리터의 혈액 샘플이 4개의 분석 영역들을 통하여 흐르는 데 약 8분이 소요된다. 이 분석의 시작은 채널 내의 압력이 약 -30kPa일 때 계산될 수 있다. 이 시간 동안, 광학 시스템은 각 분석 영역 별로 광 투과율을 측정하고, 하나의 실시예에서, 이 데이터는 대략 매 0.1 초마다 제어 시스템으로 전송된다. 기준 값을 사용하면, 이 측정치들은 다음의 식을 사용하여 변환될 수 있다:In one particular embodiment, it takes about 8 minutes for a 10 microliter blood sample to flow through the four analysis areas. The start of this analysis can be calculated when the pressure in the channel is about -30 kPa. During this time, the optical system measures the light transmittance for each analysis area, and in one embodiment, this data is sent to the control system approximately every 0.1 seconds. Using reference values, these measurements can be transformed using the following equation:

투과율 = (l-ld)/(lr-ld) (1)Transmittance = (l-ld)/(lr-ld) (1)

여기서:here:

l = 소정의 시점에서 분석 영역을 통하여 투과되는 광의 강도l = intensity of light transmitted through the analysis area at a given point in time

ld = 광원을 오프(off)한 상태로 분석 영역을 통하여 투과되는 광의 강도ld = intensity of light transmitted through the analysis area with the light source turned off

lr = 기준 강도(즉, 광원이 가동되는 상태로 또는 공기만이 채널 내에 있을 때 분석의 시작 전에 분석 영역에서 투과되는 광의 강도)lr = reference intensity (i.e. the intensity of light transmitted in the analysis area prior to the start of the analysis when the light source is on or when only air is in the channel)

그리고and

광학 밀도 = - log(투과율) (2)Optical density = - log(transmittance) (2)

그러므로, 이 식을 사용하면, 분석 영역 내의 광학 밀도(optical density)가 계산될 수 있다.Therefore, using this equation, the optical density within the analysis area can be calculated.

도 13은 제어 시스템(550)(도 12를 참조할 것)이 하나의 실시예에 따라 다양한 상이한 구성요소들과 어떻게 동작적으로 연관될 수 있는지를 도시하는 블록도(900)이다. 본원에서 서술되는 제어 시스템들은 전용 하드웨어 또는 펌웨어에 의해서, 위에서 열거된 기능들을 수행하기 위해 소프트웨어 또는 마이크로코드를 사용하여 프로그램되는 프로세서를 사용하여 또는 앞서 언급된 것의 임의의 적절한 결합과 같이 많은 방식들로 구현될 수 있다. 제어 시스템은 단일 분석의(예를 들어, 생물학적, 생화학적 또는 화학적 반응을 위한) 또는 다수의(별개의 또는 상호 연결된) 분석들의 하나 이상의 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템은 분석기의 하우징 내에 위치될 수 있고 카세트 내의 샘플을 분석하기 위해 아이덴티피케이션 판독기, 사용자 인터페이스, 유체 플로우 소스, 광학 시스템 및/또는 온도 조절 시스템과 통신하도록 구성될 수 있다.13 is a block diagram 900 illustrating how control system 550 (see FIG. 12 ) may be operatively associated with various different components according to one embodiment. The control systems described herein can be implemented in many ways, such as by dedicated hardware or firmware, using a processor that is programmed using software or microcode to perform the functions enumerated above, or any suitable combination of the foregoing. can be implemented. The control system may control one or more operations of a single assay (eg, for a biological, biochemical or chemical reaction) or multiple (separate or interconnected) assays. For example, the control system may be located within the housing of the analyzer and configured to communicate with an identification reader, a user interface, a fluid flow source, an optical system, and/or a temperature control system to analyze a sample in the cassette.

하나의 실시예에서, 제어 시스템은 카세트와 직접적으로 인터페이스하는 서브 시스템들의 모두를 제어하고 모니터링하는 실시간 프로세서를 포함하여, 적어도 2개의 프로세서들을 포함한다. 하나의 실시예에서, 특정한 시간 간격으로(예를 들어, 매 0.1초 마다), 이 프로세서는 사용자 인터페이스 및/또는 통신 서브 시스템(후술되는)을 통해 사용자와 통신하는 제 2 상위 레벨 프로세서와 통신하고, 분석기의 동작을 지시한다(예를 들어, 언제 샘플을 분석하는 것을 시작할지를 결정하고 그 결과들을 해석한다). 하나의 실시예에서, 이 두 프로세서들 사이의 통신은 직렬 통신 버스를 통해 발생한다. 다른 실시예에서, 분석기는 본 발명이 이렇게 제한되지 않으므로, 단지 하나의 프로세서 또는 둘 이상의 프로세서들을 포함할 수 있음이 인정되어야 한다. In one embodiment, the control system includes at least two processors, including a real-time processor that controls and monitors all of the subsystems that interface directly with the cassette. In one embodiment, at certain time intervals (eg, every 0.1 seconds), the processor communicates with a second higher level processor that communicates with the user via a user interface and/or communication subsystem (described below), and , directs the operation of the analyzer (eg, determines when to start analyzing a sample and interprets the results). In one embodiment, communication between the two processors occurs over a serial communication bus. It should be appreciated that, in another embodiment, the analyzer may include only one processor or two or more processors, as the invention is not so limited.

하나의 실시예에서, 분석기는 외부 디바이스들과 인터페이스할 수 있고 예를 들어, 하나 이상의 외부 통신 유닛들과의 접속을 위한 포트들을 포함할 수 있다. 외부 통신은 예를 들어, USB 통신을 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시되는 바와 같이, 분석기는 샘플 분석의 결과를 USB 프린터(901)에 또는 컴퓨터(902)에 출력할 수 있다. 추가로, 실시간 프로세서에 의해 발생되는 데이터 스트림은 컴퓨터 또는 USB 메모리 스틱(904)으로 출력될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴퓨터는 또한 USB 접속을 통해 분석기를 직접적으로 제어하는 것이 가능할 수 있다. 더욱이, 본 발명이 이 점에 있어서 제한되지 않으므로 다른 유형들의 통신 옵션들이 이용 가능하다. 예를 들어, 프로세서를 통해 분석기와의 이더넷, 블루투스 및/또는 WI-FI 통신이 설정될 수 있다.In one embodiment, the analyzer may interface with external devices and may include ports for connection with, for example, one or more external communication units. External communication may be achieved, for example, via USB communication. For example, as shown in FIG. 13 , the analyzer may output the result of sample analysis to the USB printer 901 or to the computer 902 . Additionally, the data stream generated by the real-time processor may be output to a computer or USB memory stick 904 . In some embodiments, the computer may also be capable of controlling the analyzer directly via a USB connection. Moreover, other types of communication options are available as the present invention is not limited in this respect. For example, Ethernet, Bluetooth and/or WI-FI communication with the analyzer may be established via the processor.

본원에서 서술되는 계산 방법들, 단계들, 시뮬레이션들, 알고리즘들, 시스템들 및 시스템 요소들은 후술되는 다양한 실시예들의 컴퓨터 구현 시스템들과 같이, 컴퓨터 구현 제어 시스템을 사용하여 구현될 수 있다. 본 발명에서 서술되는 이 방법들, 단계들, 시스템들 및 시스템 요소들은 많은 다른 상이한 기계들이 사용될 수 있는 바와 같이, 자신들을 구현할 때 본원에서 서술되는 임의의 특정한 컴퓨터 시스템으로 제한되지 않는다.The computational methods, steps, simulations, algorithms, systems, and system elements described herein may be implemented using a computer-implemented control system, such as the computer-implemented systems of the various embodiments described below. These methods, steps, systems, and system elements described herein are not limited to any particular computer system described herein in their implementation, as many other different machines may be used.

컴퓨터 구현 제어 시스템은 샘플 분석기의 일부이거나 이 분석기와 동작적으로 연관되어 결합될 수 있고, 일부 실시예에서 상술한 바와 같이 샘플 분석기의 동작 파라미터들을 제어 및 조정할 뿐만 아니라 값들을 분석 및 계산하도록 구성 및/또는 프로그램될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴퓨터 구현 제어 시스템은 샘플 분석기 및 선택적으로 다른 시스템 장치의 동작 파라미터들을 세팅 및/또는 제어하도록 기준 신호들을 송신 및 수신할 수 있다. 다른 실시예들에서, 컴퓨터 구현 시스템은 샘플 분석기와 분리되고/되거나 샘플 분석기에 관하여 원격으로 위치될 수 있고 자기 디스크들과 같은 휴대용 전자 데이터 저장 디바이스들을 통하거나 인터넷 또는 로컬 인트라넷과 같은 컴퓨터 네트워크를 통한 통신을 통하는 것과 같이, 간접 및/또는 휴대용 수단을 통해 하나 이상의 원격의 샘플 분석기 장치로부터 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.A computer implemented control system may be part of, or operatively associated with, the sample analyzer, configured to control and adjust operating parameters of the sample analyzer as described above, as well as analyze and calculate values, in some embodiments; / or can be programmed. In some embodiments, the computer implemented control system may transmit and receive reference signals to set and/or control operating parameters of the sample analyzer and optionally other system devices. In other embodiments, the computer implemented system may be separate from and/or located remotely relative to the sample analyzer and via portable electronic data storage devices such as magnetic disks or via a computer network such as the Internet or a local intranet. It may be configured to receive data from one or more remote sample analyzer devices via indirect and/or portable means, such as via communication.

컴퓨터 구현 제어 시스템은 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 프로세싱 유닛(즉, 프로세서), 메모리 시스템, 입력 및 출력 디바이스들 및 인터페이스들(예를 들어, 상호 접속 메커니즘) 뿐만 아니라, 운송 회로소자(예를 들어, 하나 이상의 버스들), 비디오 및 오디오 데이터 입력/출력(input/output; I/O) 서브 시스템, 특수 목적 하드웨어와 같은 다른 구성요소들을 포함하는 여러 공지된 구성요소들 및 회로소자들 뿐만 아니라 다른 구성요소들 및 회로소자를 포함할 수 있다. 더욱이, 컴퓨터 시스템은 멀티 프로세서 컴퓨터 시스템일 수 있거나 컴퓨터 네트워크를 통해 접속되는 다수의 컴퓨터들을 포함할 수 있다.The computer implemented control system includes a processing unit (ie, a processor), a memory system, input and output devices and interfaces (eg, interconnection mechanism), as well as transportation circuitry (eg, as well as various well-known components and circuitry including other components such as, for example, one or more buses), video and audio data input/output (I/O) subsystems, and special purpose hardware. It may include other components and circuitry. Moreover, the computer system may be a multi-processor computer system or may include multiple computers connected through a computer network.

컴퓨터 구현 제어 시스템은 예를 들어, Intel에서 구입 가능한 시리즈 x86, Celeron 및 Pentium 프로세서, AMD 및 Cyrix로부터의 유사한 디바이스들, Motorola에서 구입 가능한 680X0 시리즈 마이크로프로세서, IBM의 PowerPC 마이크로프로세서 및 ARM 프로세서들과 같이 상업적으로 구입 가능한 프로세서를 포함할 수 있다. 많은 다른 프로세서들이 구입 가능하고 컴퓨터 시스템은 특정한 프로세서로 제한되지 않는다.The computer-implemented control system may include, for example, series x86, Celeron and Pentium processors available from Intel, similar devices from AMD and Cyrix, 680X0 series microprocessors available from Motorola, PowerPC microprocessors and ARM processors from IBM. A commercially available processor may be included. Many different processors are available and computer systems are not limited to a particular processor.

프로세서는 전형적으로 운영 시스템으로 칭해지는 프로그램을 수행하고, 이의 예들은 WindowsNT, Windows95 또는 98, Windows 7, Windows 8, UNIX, Linux, DOS, VMS, MacOS 및 OSX 및 iOS이고, 이 운영 시스템은 다른 컴퓨터 프로그램들의 실행을 제어하고 스케줄링, 디버깅, 입력/출력 제어, 어카운팅(accounting), 컴파일링, 저장 할당, 데이터 관리 및 메모리 관리, 통신 제어 및 관련 서비스들을 제공한다. 프로세서 및 운영 시스템은 고 레벨 프로그래밍 언어들로 된 애플리케이션 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 플랫폼을 함께 규정한다. 컴퓨터 구현 제어 시스템은 특정한 컴퓨터 플랫폼으로 제한되지 않는다.The processor typically executes a program called an operating system, examples of which are WindowsNT, Windows95 or 98, Windows 7, Windows 8, UNIX, Linux, DOS, VMS, MacOS and OSX and iOS, which operating system can be used on other computers It controls the execution of programs and provides scheduling, debugging, input/output control, accounting, compilation, storage allocation, data management and memory management, communication control and related services. The processor and operating system together define a computer platform on which application programs in high-level programming languages are written. The computer implemented control system is not limited to a particular computer platform.

컴퓨터 구현 제어 시스템은 전형적으로 컴퓨터 판독 가능 및 기록 가능 비휘발성 레코딩 매체를 포함하는 메모리 시스템을 포함할 수 있고, 상기 매체의 예는 자기 디스크, 광학 디스크, 플래시 메모리 및 테이프이다. 그와 같은 레코딩 매체는 제거 가능한, 예를 들어, 플로피 디스크, 판독/기록 CD 또는 메모리 스틱일 수 있거나, 영구적인, 예를 들어 하드 드라이브일 수 있다.A computer implemented control system can typically include a memory system including computer-readable and writable non-volatile recording media, examples of which are magnetic disks, optical disks, flash memory, and tape. Such recording media may be removable, eg floppy disks, read/write CDs or memory sticks, or they may be permanent, eg hard drives.

그와 같은 레코딩 매체는 전형적으로 이진 형태로(즉, 1 및 0의 시퀀스로서 해석되는 형태) 신호들을 저장한다. 디스크(예를 들어, 자기 또는 광학 디스크)는 그와 같은 신호들이, 전형적으로 이진 형태로, 즉, 1들 및 0들의 시퀀스로서 해석되는 형태로 저장될 수 있는 다수의 트랙들을 가진다. 그와 같은 신호들은 마이크로프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램, 예를 들어 애플리케이션 프로그램, 또는 애플리케이션 프로그램에 의해 프로세싱되는 정보를 규정할 수 있다.Such recording media typically store signals in binary form (ie, in a form interpreted as a sequence of ones and zeros). A disk (eg, magnetic or optical disk) has a number of tracks in which such signals can be stored, typically in binary form, ie in a form that is interpreted as a sequence of ones and zeros. Such signals may specify a software program executed by a microprocessor, eg, an application program, or information processed by the application program.

컴퓨터 구현 제어 시스템의 메모리 시스템은 또한 전형적으로 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory; DRAM)와 같은 휘발성의 랜덤 액세스 메모리이거나 정적 메모리(SRAM)인 집적 회로 메모리 요소를 포함할 수 있다. 전형적으로, 동작 시에, 프로세서는 프로그램들 및 데이터가 비휘발성 레코딩 매체로부터 집적 회로 메모리 요소 내로 판독되도록 하고, 접적 회로 메모리 요소로 인해 전형적으로 프로세서가 비휘발성 레코딩 매체에 가능한 것보다 더 빠르게 프로그램 명령들 및 데이터에 액세스하는 것이 가능하다.The memory system of a computer implemented control system may also include an integrated circuit memory element, which is typically volatile random access memory, such as dynamic random access memory (DRAM), or static memory (SRAM). Typically, in operation, the processor causes programs and data to be read from the non-volatile recording medium into an integrated circuit memory element, and the integrated circuit memory element typically causes the processor to program instructions faster than is possible on the non-volatile recording medium. It is possible to access fields and data.

프로세서는 일반적으로 프로그램 명령들에 따라 집적 회로 메모리 요소 내의 데이터를 조작하고나서 프로세싱이 완료된 이후에 조작된 데이터를 비휘발성 레코딩 매체에 카피한다. 비휘발성 레코딩 매체 및 집적 회로 메모리 요소 사이의 데이터 이동을 관리하는 데 다양한 메커니즘들이 공지되어 있고, 도 13과 관련하여 상술된 상기 방법들, 단계들, 시스템들 및 시스템 요소들을 구현하는 컴퓨터 구현 제어 시스템은 이로 제한되지 않는다. 컴퓨터 구현 제어 시스템은 특정한 메모리 시스템으로 제한되지 않는다.A processor typically manipulates data in an integrated circuit memory element according to program instructions and then copies the manipulated data to a non-volatile recording medium after processing is complete. Various mechanisms are known for managing data movement between a non-volatile recording medium and an integrated circuit memory element, and a computer implemented control system implementing the methods, steps, systems and system elements described above with respect to FIG. 13 . is not limited thereto. The computer implemented control system is not limited to a particular memory system.

상술한 그와 같은 메모리 시스템의 적어도 일부는 상술한 하나 이상의 데이터 구조들(예를 들어, 검색표) 또는 식들을 저장하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 레코딩 매체의 적어도 일부는 그와 같은 데이터 구조들의 하나 이상을 포함하는 데이터베이스의 적어도 일부를 저장할 수 있다. 그와 같은 데이터베이스는 다양한 데이터베이스의 유형들 중 임의의 유형, 예를 들어, 데이터가 딜리미터(delimiter)들에 의해 분리되는 데이터 유닛들로 조직되는, 하나 이상의 플랫-파일(flat-file) 데이터 구조들을 포함하는 파일 시스템, 데이터가 표들에 저장되는 데이터 유닛들로 조직되는 관계형 데이터베이스, 데이터가 객체들로서 저장되는 데이터 유닛들로 조직되는 객체 지향형 데이터베이스, 다른 유형의 데이터베이스, 또는 이의 임의의 결합일 수 있다.At least a portion of such a memory system described above may be used to store one or more data structures (eg, lookup tables) or expressions described above. For example, at least a portion of the non-volatile recording medium may store at least a portion of a database including one or more of such data structures. Such a database may be any of the various types of databases, eg, one or more flat-file data structures in which data is organized into data units separated by delimiters. It can be a file system comprising .

컴퓨터 구현 제어 시스템은 비디오 및 오디오 데이터 I/O 서브시스템을 포함할 수 있다. 서브시스템의 오디오 부분은 아날로그 오디오 정보를 수신하고 이것을 디지털 정보로 변환하는 아날로그-대-디지털(analog-to-digital; A/D) 변환기를 포함할 수 있다. 디지털 정보는 다른 시간에 사용하도록 하드 디스크 상에 저장하기 위하여 공지된 압축 시스템들을 사용하여 압축될 수 있다. I/O 서브시스템의 전형적인 비디오 부분은 당업계에 다수가 공지되어 있는 비디오 이미지 압축기/복원기를 포함할 수 있다. 그와 같은 압축기/복원기들은 아날로그 비디오 정보를 압축된 디지털 정보로 변환하고 그 역도 마찬가지이다. 압축된 디지털 정보는 이후에 사용하기 위해 하드 디스크 상에 저장될 수 있다.The computer implemented control system may include a video and audio data I/O subsystem. The audio portion of the subsystem may include an analog-to-digital (A/D) converter that receives analog audio information and converts it to digital information. Digital information may be compressed using known compression systems for storage on a hard disk for use at different times. A typical video portion of the I/O subsystem may include a video image compressor/restorer, many of which are known in the art. Such compressors/decompressors convert analog video information to compressed digital information and vice versa. The compressed digital information may be stored on a hard disk for later use.

컴퓨터 구현 제어 시스템은 하나 이상의 출력 디바이스들을 포함할 수 있다. 예시 출력 디바이스들은 음극선관(CRT) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD) 및 다른 비디오 출력 디바이스들, 프린터들, 모뎀 또는 네트워크 인터페이스와 같은 통신 디바이스들, 디스크 또는 테이프와 같은 저장 디바이스들 및 스피커와 같은 오디오 출력 디바이스들을 포함한다.The computer implemented control system may include one or more output devices. Exemplary output devices include cathode ray tube (CRT) displays, liquid crystal displays (LCDs) and other video output devices, communication devices such as printers, modems or network interfaces, storage devices such as disk or tape, and audio output such as speakers. including devices.

컴퓨터 구현 제어 시스템은 또한 하나 이상의 입력 디바이스들을 포함할 수 있다. 예시 입력 디바이스들은 키보드, 키패드, 트랙 볼들, 마우스, 펜 및 태블릿, 상술한 바와 같은 통신 디바이스들 및 오디오 및 비디오 캡처 디바이스들과 같은 데이터 입력 디바이스들 및 센서들을 포함한다. 컴퓨터 구현 제어 시스템은 본원에서 서술되는 특정한 입력 또는 출력 디바이스들로 제한되지 않는다.The computer implemented control system may also include one or more input devices. Exemplary input devices include sensors and data input devices such as keyboards, keypads, track balls, mice, pens and tablets, communication devices as described above, and audio and video capture devices. The computer implemented control system is not limited to the specific input or output devices described herein.

컴퓨터 구현 제어 시스템의 임의의 유형 중 하나 이상은 본원에서 서술되는 다양한 실시예들을 구현하는 데 사용될 수 있음이 인정되어야 한다. 본 발명의 양태들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 컴퓨터 구현 제어 시스템은 특수하게 프로그램되는 특수 목적 하드웨어, 예를 들어, 주문형 반도체(application-specific integrated circuit; ASIC)를 포함할 수 있다. 그와 같은 특수 목적 하드웨어는 상술한 방법들, 단계들, 시뮬레이션들, 알고리즘들, 시스템들 및 시스템 요소들 중 하나 이상을 상술한 컴퓨터 구현 제어 시스템의 일부로서 또는 독립 구성요소로서 구현하도록 구성될 수 있다.It should be appreciated that one or more of any type of computer implemented control system may be used to implement the various embodiments described herein. Aspects of the invention may be implemented in software, hardware or firmware, or any combination thereof. The computer implemented control system may include specially programmed special purpose hardware, for example, an application-specific integrated circuit (ASIC). Such special purpose hardware may be configured to implement one or more of the methods, steps, simulations, algorithms, systems and system elements described above as part of a computer implemented control system described above or as a standalone component. have.

컴퓨터 구현 제어 시스템 및 이의 구성요소들은 다양한 하나 이상의 적절한 컴퓨터 프로그래밍 언어들 중 임의의 언어를 사용하여 프로그램 가능할 수 있다. 그와 같은 언어들은 절차적 프로그래밍 언어들, 예를 들어, C, 파스칼, 포트란 및 베이직, 객체 지향 언어들, 예를 들어, C++, 자바 및 에펠 및 스크립팅 언어(scripting language) 또는 심지어 어셈블리 언어(assembly language)와 같은 다른 언어들을 포함할 수 있다.The computer implemented control system and components thereof may be programmable using any of a variety of one or more suitable computer programming languages. Such languages are procedural programming languages such as C, Pascal, Fortran and BASIC, object oriented languages such as C++, Java and Eiffel and a scripting language or even assembly language. language) may include other languages.

방법들, 단계들, 시뮬레이션들, 알고리즘들, 시스템들 및 시스템 요소들은 그와 같은 컴퓨터 시스템에 의해 실행될 수 있는, 절차적 프로그래밍 언어들, 객체 지향 프로그래밍 언어, 다른 언어들 및 이들의 결합들을 포함하는 다양한 적절한 프로그래밍 언어들 중 임의의 언어를 사용하여 구현될 수 있다. 그와 같은 방법들, 단계들, 시뮬레이션들, 알고리즘들, 시스템들 및 시스템 요소들은 컴퓨터 프로그램의 별개의 모듈로서 구현될 수 있거나, 별개의 컴퓨터 프로그램들로 개별적으로 구현될 수 있다. 그와 같은 모듈들 및 프로그램들은 별개의 컴퓨터들에서 실행될 수 있다.Methods, steps, simulations, algorithms, systems and system elements include procedural programming languages, object-oriented programming languages, other languages and combinations thereof, executable by such a computer system. It may be implemented using any of a variety of suitable programming languages. Such methods, steps, simulations, algorithms, systems, and system elements may be implemented as separate modules of a computer program, or may be individually implemented as separate computer programs. Such modules and programs may be executed on separate computers.

그와 같은 방법들, 단계들, 시뮬레이션들, 알고리즘들, 시스템들 및 시스템 요소들은, 개별적으로 또는 결합하여, 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 비휘발성 레코딩 매체, 집적 회로 메모리 요소 또는 이들의 결합물에 컴퓨터 판독 가능 신호들로서 유형적으로 구체화되는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다. 그와 같은 방법, 단계, 시뮬레이션, 알고리즘, 시스템 또는 시스템 요소 별로, 그와 같은 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에서 유형적으로 구체화되는 컴퓨터 판독 가능 신호들을 포함할 수 있고, 이 신호들은 명령들을 예를 들어, 하나 이상의 프로그램들의 일부로서 규정하고, 이 명령들은 컴퓨터에 의해 실행되는 결과로서 컴퓨터에게 방법, 단계, 시뮬레이션, 알고리즘, 시스템 또는 시스템 요소를 수행하라고 지시한다.Such methods, steps, simulations, algorithms, systems, and system elements, individually or in combination, may include a computer-readable medium, such as a non-volatile recording medium, an integrated circuit memory element, or a combination thereof. may be embodied as a computer program product tangibly embodied as computer readable signals in Per such method, step, simulation, algorithm, system, or system element, such computer program product may include computer readable signals tangibly embodied on a computer readable medium, which signals may contain instructions for example For example, as part of one or more programs, the instructions instructing the computer to perform a method, step, simulation, algorithm, system, or system element as a result of being executed by the computer.

다양한 실시예들에는 상술한 피처들 중 하나 이상이 형성될 수 있음이 인정되어야 한다. 본 발명이 이 점에서 제한되지 않으므로 상기 양태들 및 피처들은 임의로 적절하게 결합하여 사용될 수 있다. 또한 도면들은 다양한 실시예들에 통합될 수 있는 다양한 구성요소들 및 피처들을 예시하는 것임이 인정되어야 한다. 간소화를 위해, 도면들 중 일부는 하나 이상의 선택적 피처 또는 구성요소를 예시할 수 있다. 그러나, 본 발명은 도면들에서 개시되는 특정한 실시예들로 제한되지 않는다. 본 발명은 임의의 하나의 도면 도형에서 예시된 구성요소들의 일부만을 포함할 수 있는 실시예들을 포함하고/하거나 또한 다수의 상이한 도면 도형들에서 예시된 구성요소들을 결합한 실시예들을 포함할 수 있음이 인식되어야 한다.It should be appreciated that various embodiments may be formed with one or more of the features described above. As the present invention is not limited in this respect, the above aspects and features may be used in any suitable combination. It should also be appreciated that the drawings are illustrative of various components and features that may be incorporated into various embodiments. For simplicity, some of the drawings may illustrate one or more optional features or components. However, the present invention is not limited to the specific embodiments disclosed in the drawings. It is understood that the present invention may include embodiments that may include only some of the components illustrated in any one drawing figure, and/or may include embodiments that combine components illustrated in a number of different drawing figures. should be recognized

다른 바람직한 실시예들other preferred embodiments

본 발명의 방법들은 다양한 실시예들의 형태로 통합될 수 있음이 인정될 것이고, 실시예들의 단지 일부만이 본원에 개시된다. 다른 실시예들이 존재하고 본 발명의 사상을 벗어나지 않음이 당업자에게는 명백할 것이다. 그러므로, 서술된 실시예들은 예시이며 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.It will be appreciated that the methods of the present invention may be incorporated in the form of various embodiments, only some of which are disclosed herein. It will be apparent to those skilled in the art that other embodiments exist and do not depart from the spirit of the invention. Therefore, the described embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.

예들examples

예 1Example 1

연구들studies

전체적으로, 통계학적 모델을 사용한 7개의 별개의 연구들이 수행되었다. 연구들은 총 7,647명의 상승된 PSA 및 2,270의 암들을 가지는 남성들을 포함하고, 5개의 연구들은 외부적 타당화(external validation)되었다. 더욱이, 상기 연구들은 광범위한 임상 시나리오들을 포괄하도록 체계적으로 설계되었다. 아마 가장 중요하게, 연구들 중 하나는 자연 이력 방법을 포함하였다. 생체 검사 결과는 대리결과변수(surrogate endpoint)이므로-중요한 것은 남성이 전립선 암을 가지고 있느냐가 아니고, 그 남성이 자신의 삶에 영향을 미칠 전립선 암의 위험성이 있느냐는 것- 이상적인 연구는 환자들로부터 혈액을 취하고 나서, 추가 스크리닝 없이 환자들을 수년 동안 추적하여 전립선 암 결과들을 결정할 것이다. 충분히 운좋게도 그와 같은 연구를 수행할 수 있었다[2011년, Vickers, A.J 등의 Cancer Epidemiol Biomarkers Prey, 20(2), p.255- 61].In total, 7 separate studies using statistical models were performed. The studies included a total of 7,647 men with elevated PSA and 2,270 cancers, and 5 studies were externally validated. Moreover, the studies were systematically designed to cover a wide range of clinical scenarios. Perhaps most importantly, one of the studies involved the natural history method. Because biopsy results are a surrogate endpoint—it doesn't matter whether a man has prostate cancer, but whether that man is at risk for prostate cancer that will affect his or her life—the ideal study is from patients. After blood is drawn, patients will be followed for many years without further screening to determine prostate cancer outcomes. We were fortunate enough to be able to conduct such a study [2011, Vickers, A.J et al. Cancer Epidemiol Biomarkers Prey, 20(2), p.255-61].

말뫼(Malmoe) 다이어트 및 암 연구 집단(cohort)은 암 사망의 식이 위험 요인(dietary risk factor)들을 식별하기 위한 큰 개체군 기반 연구의 일부인, 스웨덴 말뫼라는 도시에서 살고 있었고 1923년에서 1945년 사이에 태어났으며, 1991년에서 1996년에 항-응고 혈액 샘플을 제공한 11,063명의 남성들이다. 결과 확인은 스웨덴 암 등록소(Swedish Cancer Registry)를 통하였다. 마커 값들은 2008년에 분석되었던 기록 보관된 혈액 샘플들로부터 획득되었고 이 혈액 샘플은 저장된 혈액으로부터 정확한 칼리크레인 측정들을 획득한 바에 따라 이전에 검증되었다[2006년 Ulmert, D 등, Clin. Chem., 52(2): p.235-9]. 거의 모든 경우들이 임상학적으로 진단했으나, PSA의 테스팅의 레이트는 매우 낮았다. 이와 같으므로, 상기 연구는 상승된 PSA를 가지는 남성에서 전립선 암의 "자연 이력"을 추적한다. 기준선에서 PSA 3ng/ml을 가지는 792명의 남성 중에서, 평균 11년의 추적에서, 474명이 후속해서 전립선 암으로 진단되었다. 4 칼리크레인 패널 통계 모델의 예측 구별은 중요하게도 임의의 암 및 정확히 치명적일 가능성이 가장 높은 진행 암(advanced cancer)들(단계 T3 또는 T4 또는 전이된)의 양 예측에 대한 PSA보다 더 높았다. 이전의 연구들에서 밝혔듯이, 남성들 약 50%에게는 20% 미만의 모델로 전립선 암의 위험성이 있었다. 상승된 PSA을 가지는 1000명당 단 13명의 남성들만이 모델로부터 < 20%의 위험성을 가지지만, 5년 내에 암으로 진단될 것이라고 추정하였다; 단 1명의 남성만이 진단 시에 진행된 암을 가졌을 것이다.The Malmoe Diet and Cancer research cohort was part of a large population-based study to identify dietary risk factors for cancer death, living in the city of Malmö, Sweden and born between 1923 and 1945. 11,063 men who provided anti-coagulant blood samples between 1991 and 1996. Results were confirmed through the Swedish Cancer Registry. Marker values were obtained from archived blood samples that were analyzed in 2008 and this blood sample was previously validated by obtaining accurate kallikrein measurements from stored blood [Ulmert, D et al., Clin, 2006. Chem., 52(2): p.235-9]. Although almost all cases were clinically diagnosed, the rate of testing of PSA was very low. As such, the study follows the “natural history” of prostate cancer in men with elevated PSA. Of the 792 men with 3 ng/ml PSA at baseline, at a mean follow-up of 11 years, 474 were subsequently diagnosed with prostate cancer. The predictive discrimination of the 4 kallikrein panel statistical model was significantly higher than the PSA for predicting the amount of any cancer and the advanced cancers (stage T3 or T4 or metastasized) most likely to be precisely fatal. As previous studies have shown, about 50% of men have a risk of prostate cancer in less than 20% of the models. It was estimated that only 13 men per 1000 with elevated PSA would have a risk of < 20% from the model, but would be diagnosed with cancer within 5 years; Only one male would have had advanced cancer at the time of diagnosis.

말뫼 집단은 예측 모델의 여러 중요한 특징들을 보여 주었다. 첫째로, 이는 외부적 타당화되었다. 둘째로, 이것은 모델이 정의상 과진단이 되지 않은, 임상학적으로 진단되는 암들을 예측하는 것을 나타낸다. 셋째로, 상기 연구는 모델에 의해 놓친 암들이 과진단으로 간주된 것들임을 제안한다: 생체 검사 연구들로부터의 데이터는 패널이 생체 검사 검출 가능 암들을 가지고 있는 1000명 당 약 60명을 위험성이 적은 것으로 분류하는 것을 나타낸다; 말뫼 집단 데이터는 이들 중 4명 당 1명 미만이 5년의 추적 이후에 임상학적으로 분명해질 것임을 제안한다. 넷째로, 이는 모델이 남성의 수명을 단축시킬 가능성이 가장 큰 공격적 암들의 종류를 매우 강하게 예측한다. 최종적으로, 데이터는, 1000명당 단 한 명만이 모델에 따라 낮은 전립선 암의 위험성을 가질 것이지만 후속해서 진행 암으로 진단될 때, 모델을 임상학적으로 사용하는 것이 지연된 진단들에 의한 중요한 손상을 일으키지 않을 것임을 나타낸다. 연구들의 개요는 표 2에 제공된다.The Malmö group showed several important features of the predictive model. First, it was externally justified. Second, it indicates that the model predicts clinically diagnosed cancers that are not overdiagnosed by definition. Third, the study suggests that cancers missed by the model are those considered overdiagnosed: data from biopsy studies suggest that the panel ranks about 60 per 1000 people with biopsy detectable cancers as low-risk. indicates to classify as; Malmö cohort data suggest that less than 1 in 4 of these will become clinically evident after 5 years of follow-up. Fourth, it predicts very strongly the types of aggressive cancers the model is most likely to shorten lifespan of men. Finally, the data show that only one in 1000 people will have a low risk of prostate cancer according to the model, but that when subsequently diagnosed with advanced cancer, clinical use of the model will not cause significant damage by delayed diagnoses. indicates that it is A summary of the studies is provided in Table 2.

요약하면, 예비 연구들은 다음과 같이 요약될 수 있다:In summary, the preliminary studies can be summarized as follows:

1. 혈 내의 다양한 칼리크레인 형태들 - 총 PSA, 유리 PSA, 무손상 PSA 및 hK2 -은 상승된 총 PSA를 가지는 남성들 내에서의 전립선 생체 검사의 결과를 예측할 수 있다.1. Various kallikrein forms in the blood - total PSA, free PSA, intact PSA and hK2 - can predict the outcome of prostate biopsy in men with elevated total PSA.

2. 4 칼리크레인들에 기초하는 통계 예측 모델은 단일 트레이닝 세트(training set)를 사용하여 구축되었다.2. A statistical prediction model based on 4 kallikreins was built using a single training set.

3. 이것은 암의 예측 확률을 제공하기 위하여 신규한 마커들로부터의 정보를 임상 검사와 통합한다.3. It integrates information from novel markers with clinical testing to provide predictive probabilities of cancer.

4. 전체적으로, 패널은 2250에 가까운 암들로 진단된 7,500이 넘는 남성들에 적용되었고, 여기서 5개의 별개의 연구들이 외부적 타당화되었다.4. Overall, the panel was applied to over 7,500 men diagnosed with close to 2250 cancers, where 5 separate studies were externally justified.

5. 모델은 표준 예측자들 단독에 기초하는 통계 모델보다 훨씬 더 높은 AUC를 가져서(총 PSA, 연령 및 디지털 직장 검사), 전립선 암에 대해 고도로 차별적이다.5. The model has a much higher AUC than the statistical model based on standard predictors alone (total PSA, age and digital rectal examination), making it highly discriminatory for prostate cancer.

6. 전립선 생체 검사로의 이첩을 결정하기 위하여 4-칼리크레인 통계 예측 모델을 사용하는 것은 결정 분석에 따르면, 모든 남성들에 대해 생체 검사들을 수행하는 것과 같은 대안의 전략들과 비교해서 임상 결과를 개선할 것이다.6. Using the 4-kallikrein statistical predictive model to determine transition to prostate biopsy can reduce clinical outcomes compared to alternative strategies, such as performing biopsies on all men, according to decision analysis. will improve

7. 모델은 상이한 임상 세팅들의 범위 내에서 가치가 있었다; 이전의 스크리닝(screening)이 있는 경우와 없는 경우; 이전의 생체 검사가 있는 경우와 없는 경우; 생체 검사로 이첩하기 전에 임상 정밀 검사가 있는 경우와 없는 경우.7. The model was valuable within a range of different clinical settings; with and without prior screening; with and without prior biopsy; With and without clinical work-up prior to transfer to biopsy.

연구들의 개요Summary of studies 집단group 기술technology 샘플 크기sample size AUC의 증가: 4 칼리크레인 모델 대 PSAIncrease in AUC: PSA vs. 4 Kallikrein Model AUC의 증가: 4 칼리크레인 패널 플러스 DRE 모델 대 PSA + DREIncrease in AUC: 4 kallikrein panels plus DRE model vs. PSA + DRE 고텐부르그 라운드 1Gothenburg Round 1 스크리닝되지 않은 남성들unscreened men 740740 임의의 암:
0.832 대 0.680
고 위험:
0.870 대 0.816
Any cancer:
0.832 vs 0.680
High Risk:
0.870 vs 0.816
임의의 암:
0.836 대 0.724
고 위험:
0.903 대 0.868
Any cancer:
0.836 vs 0.724
High Risk:
0.903 vs 0.868
고텐부르그 후속 라운드들Gothenburg follow-up rounds 이전에 PSA 테스트가 있었던 남성들Men who have had a PSA test before 12411241 임의의 암:
0.674 대 0.564
고 위험:
0.819 대 0.658
Any cancer:
0.674 vs 0.564
High Risk:
0.819 vs 0.658
임의의 암:
0.697 대 0.622
고 위험:
0.828 대 0.717
Any cancer:
0.697 vs 0.622
High Risk:
0.828 vs 0.717
로테르담 라운드 1Rotterdam Round 1 스크리닝되지 않은 남성들unscreened men 21862186 임의의 암:
0.764 대 0.637
고 위험:
0.825 대 0.776
Any cancer:
0.764 vs 0.637
High Risk:
0.825 vs 0.776
임의의 암:
0.776 대 0.695
고 위험:
0.837 대 0.806
Any cancer:
0.776 vs 0.695
High Risk:
0.837 vs 0.806
로테르담 후속 라운드들Rotterdam follow-up rounds 이전에 PSA 테스트가 있었던 남성들Men who have had a PSA test before 15011501 임의의 암:
0.713 대 0.557
고 위험:
0.793 대 0.699
Any cancer:
0.713 vs 0.557
High Risk:
0.793 vs 0.699
임의의 암:
0.711 대 0.585
고 위험:
0.798 대 0.709
Any cancer:
0.711 vs 0.585
High Risk:
0.798 vs 0.709
로테르담 음성 생체 검사 이전Before Rotterdam Negative Biopsy 음성 생체 검사 이후의 지속적으로 상승되는 PSAConsistently elevated PSA after negative biopsy 925925 평가되지 않음not rated 임의의 암:
0.681 대 0.584
고 위험:
0.873 대 0.764
Any cancer:
0.681 vs 0.584
High Risk:
0.873 vs 0.764
타른tarn 생체 검사 전의 임상 정밀검사Clinical work-up before biopsy 262262 평가되지 않음not rated 임의의 암:
0.782 대 0.628
고 위험:
0.870 대 0.767
Any cancer:
0.782 vs 0.628
High Risk:
0.870 vs 0.767
말뫼Malmo 생체 검사 또는 스크리닝 없는 종적 추적Longitudinal follow-up without biopsy or screening 792792 임의의 암:
0.751 대 0.654
진행 암*:
0.824 대 0.716
Any cancer:
0.751 vs 0.654
Advanced Cancer * :
0.824 vs 0.716
평가되지 않음not rated

* 진단 시의 T3/T4 또는 전의8. 스크리닝 없이 종적으로 추적된 남성들의 기록보관된 혈들에 모델을 적용하는 것은 상승된 PSA를 가지나, 통계 모델로부터의 위험성이 낮은 남성이 후속 5 내지 10년에 걸쳐 공격적 암들을 일으킬 가능성이 거의 없음을 보여 주었다. 결과적으로, 임상적으로 진단되는 공격적 암들은 모델로부터 고 위험성에 있는 남성들에게 흔하였다.본 예에서 사용된 예시 모델 * T3/T4 at the time of diagnosis or 8. Applying the model to the archived blood samples of men who were longitudinally followed without screening showed that men with elevated PSA, but low risk from the statistical model were unlikely to develop aggressive cancers over the subsequent 5 to 10 years. gave. Consequently, clinically diagnosed aggressive cancers were common in men at high risk from the model. Example model used in this example

연령: 연령을 년으로 입력Age: Enter age in years

tPSA: 총 PSA를 ng/ml로 입력tPSA: Enter total PSA in ng/ml

fPSA: 유리 PSA를 ng/ml로 입력fPSA: Enter free PSA in ng/ml

iPSA: 무손상 PSA를 ng/ml로 입력iPSA: Enter intact PSA in ng/ml

hK2: hK2를 ng/ml로 입력hK2: Enter hK2 in ng/ml

tPSA ≥ 25이면 사용할 것: L = 0.0733628 x tPSA - 1.377984Use if tPSA ≥ 25: L = 0.0733628 x tPSA - 1.377984

전립선 암의 위험성 = exp(L)/[1 + exp(L)]Prostate cancer risk = exp(L)/[1 + exp(L)]

tPSA < 25이면 아래의 두 식들 중 하나를 이용, 하나는 임상 정보를 통합하고 다른 하나는 그러하지 않음:If tPSA < 25, use one of the two equations below, one incorporating clinical information and the other not:

3차 스플라인 변수들은 다음과 같이 결정된다:The cubic spline variables are determined as follows:

Spline1_tPSASpline1_tPSA

= -(162-4.4503)/(162-3)x(tPSA-3)^3+max(tPSA-4.4503,0)^3= -(162-4.4503)/(162-3)x(tPSA-3)^3+max(tPSA-4.4503,0)^3

Spline2_tPSASpline2_tPSA

= -(162-6.4406)/(162-3)x(tPSA-3)^3+max(tPSA-6.4406,0)^3= -(162-6.4406)/(162-3)x(tPSA-3)^3+max(tPSA-6.4406,0)^3

만일 fPSA < 11.8이면, Spline1_fPSAIf fPSA < 11.8, then Spline1_fPSA

= -(11.8-0.84)/(0.84-0.25)x(fPSA-0.25)^3+max(fPSA-0.84,0)^3= -(11.8-0.84)/(0.84-0.25)x(fPSA-0.25)^3+max(fPSA-0.84,0)^3

만일 fPSA > 11.8이면, Spline1_fPSAIf fPSA > 11.8, then Spline1_fPSA

= (11.8-0.84)x(0.84-0.25)x(11.8 + 0.84 + 0.25 - 3 x fPSA)= (11.8-0.84)x(0.84-0.25)x(11.8 + 0.84 + 0.25 - 3 x fPSA)

만일 fPSA < 11.8이면, Spline2_fPSAIf fPSA < 11.8, then Spline2_fPSA

= -(11.8-0.84)/(11.8-0.25)x(fPSA-0.25)^3+max(fPSA-1.29,0)^3= -(11.8-0.84)/(11.8-0.25)x(fPSA-0.25)^3+max(fPSA-1.29,0)^3

만일 fPSA > 11.8이면, Spline2_fPSAIf fPSA > 11.8, then Spline2_fPSA

= (11.8-1.29)x(1.29-0.25)x(11.8 + 1.29 + 0.25 - 3 x fPSA)= (11.8-1.29)x(1.29-0.25)x(11.8 + 1.29 + 0.25 - 3 x fPSA)

실험실 모델의 경우: For lab models :

다음을 규정:stipulates:

x1 = 0.0846726 x tPSA + -.0211959 x Spline1_tPSA + .0092731 x Spline2_tPSAx1 = 0.0846726 x tPSA + -.0211959 x Spline1_tPSA + .0092731 x Spline2_tPSA

x2 = -3.717517 x fPSA - 0.6000171 x Spline1_fPSA + 0.275367 x Spline2_fPSAx2 = -3.717517 x fPSA - 0.6000171 x Spline1_fPSA + 0.275367 x Spline2_fPSA

x3 = 3.968052 x iPSAx3 = 3.968052 x iPSA

x4 = 4.508231 x hK2x4 = 4.508231 x hK2

그러므로:therefore:

L = -1.735529 + 0.0172287 x 연령 + x1 + x2 + x3 + x4L = -1.735529 + 0.0172287 x age + x1 + x2 + x3 + x4

전립선 암의 위험성 = exp(L)/[1 + exp(L)]Prostate cancer risk = exp(L)/[1 + exp(L)]

이것은 어떠한 임상 정보 없이 전립선 암의 위험성을 제공한다. 이 위험성이 높다면, 임상의는 환자에게 임상 정밀검사 및 디지털 직장 검사를 받아볼 것을 권할 것이라고 가정한다. 다음의 모델은 그 후에 DRE가 각각 정상 또는 비정상인지에 따라 위험성들을 제공하기 위해 2회 진행되고, 여기서 DRE는 0 또는 1로 코딩된다.This presents a risk of prostate cancer without any clinical information. If this risk is high, it is assumed that the clinician will recommend that the patient undergo a clinical workup and a digital rectal examination. The following model is then run twice to provide risks depending on whether the DRE is normal or abnormal, respectively, where the DRE is coded as 0 or 1.

다음을 규정:stipulates:

x1 = 0.0637121 x tPSA - 0.0199247 x Spline1_PSA + 0.0087081 x Spline2_tPSAx1 = 0.0637121 x tPSA - 0.0199247 x Spline1_PSA + 0.0087081 x Spline2_tPSA

x2 = -3.460508 x fPSA - 0.4361686 x Spline1_fPSA + 0.1801519 x Spline2_fPSAx2 = -3.460508 x fPSA - 0.4361686 x Spline1_fPSA + 0.1801519 x Spline2_fPSA

x3 = 4.014925 x iPSAx3 = 4.014925 x iPSA

x4 = 3.523849 x hK2x4 = 3.523849 x hK2

그러므로 DRE가 양성의 경우의 위험성은:Therefore, the risk of a positive DRE is:

L = -1.373544 + 0.9661025 + 0.0070077 x 연령 + x1 + x2 + x3 + x4L = -1.373544 + 0.9661025 + 0.0070077 x age + x1 + x2 + x3 + x4

DRE 음성에 대해:About DRE negatives:

L = -1.373544 + 0.0070077 x 연령 + x1 + x2 + x3 + x4L = -1.373544 + 0.0070077 x age + x1 + x2 + x3 + x4

위험성을 다음과 같이 결정:Determining the risk as follows:

전립선 암의 위험성: exp(L)/[1 + exp(L)]Risk of prostate cancer: exp(L)/[1 + exp(L)]

재교정의 경우: For recalibration :

재교정은 이전의 생체 검사가 음성이었던 남성들에 대해 사용될 수 있으나, 재교정은 이벤트 레이트들이 (이전에 스크리닝되지 않은) 로테르담 집단에서 관찰된 이벤트 레이트(29%)와 중요하게 상이한 다른 상황들에서 사용될 수 있다.Recalibration may be used for men whose previous biopsies were negative, but recalibration may be used in other situations where event rates differ significantly from the event rates observed in the Rotterdam population (not previously screened) (29%). can be used

다음을 규정:stipulates:

odds_cancer = Pr(cancer)/(1-(Pr(cancer))odds_cancer = Pr(cancer)/(1-(Pr(cancer))

odds_prediction = 예측되는 암의 위험성/(1 - 예측되는 암의 위험성) 그러므로:odds_prediction = predicted cancer risk/(1 - predicted cancer risk) Therefore:

bayes_factor = odds_cancer/odds_predictionbayes_factor = odds_cancer/odds_prediction

y_adj = y + log(베이즈 요인)y_adj = y + log(Bayes factor)

재교정된 전립선 암의 위험성 = exp(y_adj)/[1 + exp(y_adj)]Risk of recorrected prostate cancer = exp(y_adj)/[1 + exp(y_adj)]

예 2(예측)Example 2 (prediction)

이것은 은을 샘플과 연관되는 금 입자들 상에 무전해로 증착하여 샘플 내에서 iPSA, fPSA, tPSA 및 hK2를 검출하기 위하여 평가분석을 수행하는 카세트 및 분석기를 사용하는 것을 기술하는 예측 예이다. 도 14는 본 예에서 사용되는 카세트의 미세 유체 시스템(1500)의 개략적인 실례를 포함한다. 카세트는 도 7에 도시된 카세트(520)와 유사한 형상을 가졌다.This is a predictive example describing the use of a cassette and analyzer to electrolessly deposit silver onto gold particles associated with the sample to perform an assay to detect iPSA, fPSA, tPSA and hK2 in the sample. 14 includes a schematic illustration of a microfluidic system 1500 of a cassette used in this example. The cassette had a shape similar to the cassette 520 shown in FIG. 7 .

미세 유체 시스템은 분석 영역들(1510A 내지 1510F), 노폐물 수용 영역(1512) 및 유출구(1514)를 포함하였다. 분석 영역들은 50 미크론의 깊이 및 120 미크론의 폭의 미세 유체 채널을 포함하며 총 길이는 175mm이다. 미세 유체 시스템은 또한 미세 유체 채널(1516) 및 채널 브랜치(branch)들(1518 및 1520)(각각 유입구들(1519 및 1521)을 가진다)을 포함하였다. 채널 브랜치들(1518 및 1520)은 깊이가 350 미크론이고 폭이 500 미크론이었다. 채널(1516)은 깊이 350 미크론 및 폭 500 미크론이며 카세트의 교호하는 측들에 위치되는 서브 채널들(1515)로 형성되고, 이 서브채널들은 약 500 미크론의 직경을 가지는 쓰루 홀(through hole)들(1517)에 의해 연결된다. 도 14가 카세트의 단일 측에 시약들이 저장된 것을 도시할지라도, 다른 실시예들에서, 시약들은 카세트의 양 측들에 저장되었다. 채널(1516)은 총 390mm의 길이를 가졌고 브랜치들(1518 및 1520)은 각각 길이가 360mm이었다. 채널들을 밀봉하기 전에, 항-PSA 및 항-hK2 포획 항체들은 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 분석 영역들(1510 및 1511)의 세그먼트들에서의 미세 유체 시스템의 표면들에 부착되었다.The microfluidic system included analysis regions 1510A-1510F, a waste receiving region 1512 and an outlet 1514 . The assay regions contain microfluidic channels 50 microns deep and 120 microns wide with a total length of 175 mm. The microfluidic system also included a microfluidic channel 1516 and channel branches 1518 and 1520 (having inlets 1519 and 1521 respectively). Channel branches 1518 and 1520 were 350 microns deep and 500 microns wide. Channel 1516 is 350 microns deep and 500 microns wide and is formed of sub-channels 1515 located on alternating sides of the cassette, which sub-channels have through holes having a diameter of about 500 microns ( 1517). Although FIG. 14 shows reagents stored on a single side of the cassette, in other embodiments, reagents were stored on both sides of the cassette. Channel 1516 had a total length of 390 mm and branches 1518 and 1520 were each 360 mm long. Prior to sealing the channels, anti-PSA and anti-hK2 capture antibodies were attached to the surfaces of the microfluidic system in segments of analysis regions 1510 and 1511 , as described in more detail below.

처음 사용 전에, 미세 유체 시스템에는 카세트 내에 저장되었던 엑체 시약들이 로딩되었다. 직렬의 7개의 세척 플러그들(1523 내지 1529)(물 아니면 버퍼, 각각 약 2 마이크로 리터이다)은 쓰루 홀들을 사용한 채널(1516)의 서브 채널들(1515) 내로 피펫(pipette)을 사용하여 로딩되었다. 세척 플러그들의 각각은 공기의 플러그들에 의해 분리되었다. 은염의 용액을 함유하는 유체(1528)는 피펫을 사용하여 포트(1519)를 통해 브랜칭 채널(branching channel)(1520) 내로 로딩되었다. 환원 용액을 함유하는 유체(1530)는 포트(1521)를 통해 브랜칭 채널(1520) 내로 로딩되었다. 도시되는 용액들의 각각은 공기의 플러그들에 의해 다른 액체들과 분리되었다. 포트들(1514, 1519, 1521, 1536, 1539 및 1540)은 용이하게 제거되거나 뚫릴 수 있는 접착 테이프로 밀봉되었다. 그러한 바와 같이, 액체들은 처음 사용 전에 미세 유체 시스템 내에 저장되었다.Prior to first use, the microfluidic system was loaded with liquid reagents stored in the cassette. Seven wash plugs 1523-1529 in series (water or buffer, each about 2 microliters) were loaded using a pipette into sub-channels 1515 of channel 1516 using through holes. . Each of the cleaning plugs was separated by plugs of air. Fluid 1528 containing a solution of silver salt was loaded into branching channel 1520 through port 1519 using a pipette. Fluid 1530 containing reducing solution was loaded into branching channel 1520 through port 1521 . Each of the solutions shown was separated from the other liquids by plugs of air. Ports 1514, 1519, 1521, 1536, 1539 and 1540 were sealed with adhesive tape that could be easily removed or pierced. As such, the liquids were stored in the microfluidic system prior to first use.

처음 사용시에, 포트들(1514, 1519, 1521, 1536, 1538 및 1540)은 사용자가 포트들의 개구를 덮고 있는 테이프를 벗겨 냄으로써 밀봉 해제되었다. 콜로이드 금으로 라벨링된 동결 건조된 항-PSA 및 항-hK2 항체들을 함유하고 10 마이크로 리터의 샘플 혈액(1522)이 추가된 튜브(1544)는 포트들(1539 및 1540)에 연결되었다. 튜브는 도 7에 도시된 형상 및 구성을 가지는 유체 커넥터의 일부였다. 이 튜브로 인해 분석 영역(1510) 및 채널(1516) 사이가 유체 연결되었는데, 튜브가 없었으면이 분석 영역(1510) 및 채널(1516)은 처음 사용 전에 서로 연결되지 않고 유체 연통되지 않았다.Upon first use, ports 1514 , 1519 , 1521 , 1536 , 1538 and 1540 were unsealed by the user peeling off the tape covering the openings of the ports. A tube 1544 containing colloidal gold labeled lyophilized anti-PSA and anti-hK2 antibodies and to which 10 microliters of sample blood 1522 was added was connected to ports 1539 and 1540. The tube was part of a fluid connector having the shape and configuration shown in FIG. 7 . This tubing provided a fluid connection between the assay region 1510 and the channel 1516, which without the tube would cause the assay region 1510 and the channel 1516 to be disconnected and not in fluid communication with each other prior to first use.

미세 유체 시스템(1500)을 포함하는 카세트는 분석기의 개구 내에 삽입되었다. 분석기의 하우징은 카세트 상의 캠형 면에 맞물리도록 구성된 하우징 내에 위치되는 암(arm)을 포함하였다. 암은 적어도 부분적으로 하우징 내의 개구 내로 연장됨으로써 카세트가 개구 내에 삽입될 때, 암이 개구로부터 제 2 위치로 밀려 나서 카세트가 개구에 진입하는 것이 가능하였다. 일단 암이 카세트의 내향 캠형 면과 맞물렸으면, 카세트는 분석기의 하우징 내에 위치 및 유지되었고 카세트가 분석기 밖으로 밀려나는 것을 스프링의 바이어스(bias)가 방지하였다. 분석기는 위치 센서에 의해 카세트의 삽입을 감지한다.The cassette containing the microfluidic system 1500 was inserted into the opening of the analyzer. The housing of the analyzer included an arm positioned within the housing configured to engage the cam-shaped face on the cassette. The arm extends at least partially into the opening in the housing such that when the cassette is inserted into the opening, the arm is pushed out of the opening into the second position so that the cassette enters the opening. Once the arm engaged the inwardly cammed face of the cassette, the cassette was positioned and held within the housing of the analyzer and the bias of the spring prevented the cassette from being pushed out of the analyzer. The analyzer detects the insertion of the cassette by means of a position sensor.

분석기의 하우징 내에 위치되는 아이덴티피케이션 판독기(RFID 판독기)는 제품 아이덴티피케이션 정보를 포함하는 카세트 상의 RFID 태그를 판독하는 데 사용되었다. 분석기는 분석기에 저장되는 제품 정보(예를 들어, 교정 정보, 카세트의 만료 일자, 카세트가 새 것인지에 대한 검증 및 카세트 내에서 수행될 분석/평가분석의 유형)와 정합하도록 이 식별자를 사용하였다. 사용자는 터치 스크린을 사용하여 분석기에 환자(샘플이 획득된)에 대한 정보를 입력하도록 유도되었다. 카세트에 대한 정보가 사용자에 의해 검증된 후에, 제어 시스템이 분석을 개시하였다.An identification reader (RFID reader) located within the housing of the analyzer was used to read an RFID tag on a cassette containing product identification information. The analyzer used this identifier to match product information stored in the analyzer (eg, calibration information, expiration date of the cassette, verification that the cassette is new, and the type of assay/assessment to be performed within the cassette). The user was prompted to enter information about the patient (from which the sample was obtained) into the analyzer using the touch screen. After the information on the cassette was verified by the user, the control system initiated the analysis.

제어 시스템은 분석을 수행하기 위하여 프로그램된 명령들을 포함하였다. 분석을 개시하기 위해, 신호는 분석기의 일부이고 유체 플로우를 제공하는 데 사용된 진공 시스템을 제어하는 전자기기들에 송신되었다. 오-링들을 가지는 매니폴드는 솔레노이드에 의해 카세트 면에 맞대어 가압되었다. 매니폴드 상의 하나의 포트는 카세트의 미세 유체 시스템의 포트(1536)를 밀봉하였다(오-링에 의해). 매니폴드 상의 이 포트는 튜브에 의해 대기에 개방된 간단한 솔레노이드 밸브에 연결되었다. 매니폴드 상의 별개의 진공 포트는 카세트의 미세 유체 시스템의 포트(1514)를 밀봉하였다(오-링에 의해). 약 -30 kPa의 진공이 포트(1514)에 인가되었다. 분석 전체에 걸쳐, 포트들(1540 및 1514) 사이에 위치되는 분석 영역(1510)을 포함하는 채널에서는 실질적으로 일정한 0이 아닌 약 -30 kPa의 압력 강하가 있었다. 샘플(1522)은 화살표(538)의 방향으로 분석 영역들(1510A 내지 1510H)의 각 영역 내로 흘렀다. 유체가 분석 영역들을 통과할 때, 샘플(1522) 내의 PSA 및 hK2 단백질들은 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 분석 영역 벽들 상에서 고정된 항-PSA 및 항-hK2 항체들에 의해 포획되었다. 샘플은 분석 영역들을 통과하는 데 약 7 내지 8분이 소요되었고, 이 이후에 남은 샘플은 노폐물 수용 영역(1512)에서 포획되었다.The control system included programmed instructions to perform the analysis. To initiate the analysis, a signal was transmitted to electronics that were part of the analyzer and controlled the vacuum system used to provide fluid flow. The manifold with O-rings was pressed against the cassette face by a solenoid. One port on the manifold sealed (by an O-ring) port 1536 of the microfluidic system of the cassette. This port on the manifold was connected to a simple solenoid valve that was opened to atmosphere by a tube. A separate vacuum port on the manifold sealed (by an O-ring) port 1514 of the microfluidic system of the cassette. A vacuum of about -30 kPa was applied to port 1514 . Throughout the assay, there was a substantially constant non-zero pressure drop of about -30 kPa in the channel including the assay region 1510 positioned between ports 1540 and 1514 . Sample 1522 flowed into each of the analysis regions 1510A-1510H in the direction of arrow 538 . As the fluid passed through the analysis regions, the PSA and hK2 proteins in sample 1522 were captured by anti-PSA and anti-hK2 antibodies immobilized on the analysis region walls, as described in more detail below. The sample took about 7-8 minutes to pass through the analysis areas, after which the remaining sample was captured in the waste receiving area 1512 .

분석의 개시는 또한 검출을 개시하기 위해 각각 분석 영역들(1510)의 인접하게 위치되는 광학 검출기들에 신호를 송신하는 제어 시스템을 포함하였다. 분석 영역들과 연관되는 검출기들의 각각은 분석 영역들의 채널들을 통하는 광의 투과율을 기록하였다. 분석 영역들의 각각에 샘플이 통과될 때, 피크(peak)들이 발생되었다. 검출기들에 의해 측정되는 피크들(및 트러프(trough)들)은 제어 시스템으로 송신되었던 신호들이있고(또는 신호들로 변환된다), 제어 시스템은 측정된 신호들을 제어 시스템 내로 미리 프로그램된 기준 신호들 또는 값들과 비교했다. 제어 시스템은 신호들/값들의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여 피드백을 미세 유체 시스템에 제공하는 미리 프로그램된 명령들의 세트를 포함하였다.Initiation of analysis also included a control system that transmits a signal to adjacently located optical detectors in each of the analysis regions 1510 to initiate detection. Each of the detectors associated with the analysis regions recorded the transmittance of light through the channels of the analysis regions. As the sample passed through each of the analysis regions, peaks were generated. The peaks (and troughs) measured by the detectors are signals that have been transmitted to the control system (or are converted to signals), and the control system converts the measured signals into a reference signal pre-programmed into the control system. values or values were compared. The control system included a set of pre-programmed instructions that provide feedback to the microfluidic system based at least in part on the comparison of signals/values.

도 14의 디바이스(1500)의 제 1 분석 영역(1510-A)에서, 이 분석 영역의 채널의 벽들은 처음 사용 전에(예를 들어, 디바이스를 밀봉하기 전에) 차단 단백질(소혈청 알부민)로 차단되었다. 혈액 샘플 내의 단백질들은 분석 영역(1510-A)의 벽들에 거의 부착되지 않거나 전혀 부착되지 않는다(아마도 씻겨 나갈 수 있는 일부 비특이 결합을 제외하고). 제 1 분석 영역은 네거티브 제어 역할을 한다.In a first assay region 1510 - A of device 1500 of FIG. 14 , the walls of the channel of this assay region are blocked with a blocking protein (bovine serum albumin) prior to first use (eg, prior to sealing the device). became Proteins in the blood sample have little or no attachment to the walls of analysis region 1510-A (except possibly for some non-specific binding that may be washed away). The first analysis area serves as a negative control.

제 2 분석 영역(1510-B)에서, 이 분석 영역의 채널의 벽들은 고 또는 포지티브 제어 역할을 하기 위하여 처음 사용 전에(예를 들어, 디바이스를 밀봉하기 전에) 미리 결정된 대량의 전립선 특이 항원(PSA)으로 코팅되었다. 혈액 샘플이 제 2 분석 영역(1501-B)을 통과할 때, 혈액 내의 PSA 단백질들은 채널의 벽들에 거의 또는 전혀 결합되지 않는다. 샘플 내의 금 접합 신호 항체들은 샘플 내의 PSA에 아직 결합되지 않을 수 있으므로, 이것들은 고 또는 포지티브 제어 역할을 하기 위해 채널의 벽들 상에서 PSA에 결합할 수 있다.In the second analysis region 1510-B, the walls of the channels of this analysis region are subjected to a predetermined mass of prostate-specific antigen (PSA) prior to first use (eg, prior to sealing the device) to serve as a high or positive control. ) was coated with As the blood sample passes through the second analysis region 1501-B, little or no PSA proteins in the blood bind to the walls of the channel. As the gold conjugated signal antibodies in the sample may not yet bind to PSA in the sample, they may bind to PSA on the walls of the channel to serve as a high or positive control.

제 3 분석 영역(1501-C)에서, 이 분석 영역의 채널의 벽들이 포획 항체, 곰 접합 신호 항체와는 상이한 iPSA 단백질 상의 에피토프에 결합하는 항-iPSA 항체로 코팅되었다. 벽들은 처음 사용 전에(예를 들어, 디바이스를 밀봉하기 전에) 코팅되었다. 혈액 샘플이 사용 중에 제 4 분석 영역을 통하여 흐를 때, 혈액 샘플 내의 iPSA 단백질들은 혈 내의 이 단백질들의 농도에 비례하는 방식으로 항-iPSA 항체에 결합되었다. iPSA를 포함한 샘플이 iPSA에 결합되는 금 라벨링된 항-iPSA 항체들을 또한 포함했으므로, 분석 영역 벽들 상에서 포획된 iPSA는 샌드위치형 면역 복합체를 형성하였다.In the third analysis region 1501-C, the walls of the channels of this analysis region were coated with a capture antibody, an anti-iPSA antibody that binds to an epitope on the iPSA protein that is different from the bear junction signal antibody. The walls were coated prior to first use (eg, prior to sealing the device). As the blood sample flowed through the fourth analysis region in use, the iPSA proteins in the blood sample bound to the anti-iPSA antibody in a manner proportional to the concentration of these proteins in the blood. As the sample containing the iPSA also contained gold labeled anti-iPSA antibodies that bound to the iPSA, the iPSA captured on the assay region walls formed a sandwiched immune complex.

제 4 분석 영역(1510-D)에서, 이 분석 영역의 채널의 벽들은 포획 항체, 금 접합 신호 항체와는 상이한 fPSA 단백질 상의 에피토프에 결합하는 항-fPSA 항체로 코팅되었다. 벽들은 처음 사용 전에(예를 들어, 디바이스를 밀봉하기 전에) 코팅되었다. 혈액이 사용 중에 제 4 분석 영역을 통하여 흐를 때, 혈액 샘플 내의 fPSA 단백질들은 혈 내의 이 단백질들의 농도에 비례하는 방식으로 항-fPSA 항체에 결합하였다. fPSA를 포함한 샘플이 또한 fPSA에 결합되는 금 라벨링된 항-fPSA를 포함했으므로, 분석 영역 벽들 상에서 포획된 fPSA는 샌드위치형 면역 복합체를 형성하였다.In the fourth analysis region (1510-D), the walls of the channels of this analysis region were coated with a capture antibody, an anti-fPSA antibody that binds to a different epitope on the fPSA protein than the gold conjugated signal antibody. The walls were coated prior to first use (eg, prior to sealing the device). As blood flowed through the fourth assay region during use, the fPSA proteins in the blood sample bound to the anti-fPSA antibody in a manner proportional to the concentration of these proteins in the blood. As the sample containing fPSA also contained gold labeled anti-fPSA that bound to fPSA, the fPSA captured on the analysis region walls formed a sandwich-type immune complex.

제 5 분석 영역(1510-E)에서, 이 분석 영역의 채널의 벽들은 포획 항체, 금 접합 신호 항체와는 상이한 tPSA 단백질 상의 에피토프에 결합하는 항-tPSA 항체로 코팅되었다. 벽들은 처음 사용 전에(예를 들어, 디바이스를 밀봉하기 전에) 코팅되었다. 혈액 샘플이 사용 중에 제 5 분석 영역을 통하여 흐를 때, 혈액 샘플 내의 tPSA 단백질들은 혈액 내의 이 단백질들의 농도에 비례하는 방식으로 항-tPSA 항체에 결합한다. tPSA를 포함한 샘플이 또한 tPSA에 결합되는 금 라벨링된 항-tPSA 항체들을 포함했으므로, 분석 영역 벽들 상에서 포획된 tPSA는 샌드위치형 면역 복합체를 형성하였다.In the fifth analysis region (1510-E), the walls of the channels of this analysis region were coated with a capture antibody, an anti-tPSA antibody that binds to an epitope on the tPSA protein that is different from the gold conjugated signal antibody. The walls were coated prior to first use (eg, prior to sealing the device). As the blood sample flows through the fifth analysis region in use, the tPSA proteins in the blood sample bind to the anti-tPSA antibody in a manner proportional to the concentration of these proteins in the blood. As the sample containing tPSA also contained gold labeled anti-tPSA antibodies that bound tPSA, tPSA captured on the assay region walls formed a sandwiched immune complex.

금 라벨링된 항-iPSA, 항-fPSA 및 항 tPSA 항체들이 사용될 수 있을지라도, 다른 실시예들에서 임의의 PSA 단백질에 결합되는 금 라벨링된 항-PSA 항체들이 검출에 사용될 수 있다.Although gold labeled anti-iPSA, anti-fPSA and anti-tPSA antibodies may be used, in other embodiments gold labeled anti-PSA antibodies that bind to any PSA protein may be used for detection.

제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 분석 영역들은 단일 기질 층 상에 형성되었다. 제 6(1510-F), 제 7(1510-G) 및 제 8(1510-H) 분석 영역들은 별개의 기질 층(1511) 상에 형성되었다.The first, second, third, fourth and fifth analysis regions were formed on a single substrate layer. Sixth (1510-F), seventh (1510-G) and eighth (1510-H) analysis regions were formed on separate substrate layers 1511 .

제 6 분석 영역(1510-F)에서, 이 분석 영역의 채널의 벽들은 포획 항체, 금 접합 신호 항체와는 상이한 hK2 단백질 상의 에피토프에 결합하는 항-hK2 항체로 코팅되었다. 벽들은 처음 사용 전에(예를 들어, 디바이스를 밀봉하기 전에) 코팅되었다. 혈이 사용 중에 제 6 분석 영역을 통하여 흐를 때, 혈액 샘플 내의 hK2 단백질들은 혈 내의 이 단백질들의 농도에 비례하는 방식으로 항-hK2 항체에 결합되었다. hK2를 포함한 샘플이 또한 hK2에 결합되는 금 라벨링된 항-hK2 항체들을 포함했으므로, 분석 영역 벽들 상에서 포획된 hK2는 샌드위치형 면역 복합체를 형성한다.In the sixth analysis region (1510-F), the walls of the channels of this analysis region were coated with a capture antibody, an anti-hK2 antibody that binds to a different epitope on the hK2 protein than the gold conjugated signal antibody. The walls were coated prior to first use (eg, prior to sealing the device). As blood flowed through the sixth assay region during use, the hK2 proteins in the blood sample bound to the anti-hK2 antibody in a manner proportional to the concentration of these proteins in the blood. As the sample containing hK2 also contained gold labeled anti-hK2 antibodies that bind to hK2, hK2 captured on the assay region walls forms a sandwiched immune complex.

제 7 분석 영역(1510-G)은 분석 영역(1510-A)에 대해 상술한 바와 같이 네거티브 제어로서 사용될 수 있다. 제 8 분석 영역(1510-H)은 분석 영역(1510-B)에 대해 상술한 바와 같이 고 또는 포지티브 제어로서 사용될 수 있다.The seventh analysis region 1510 -G may be used as a negative control as described above for the analysis region 1510 -A. The eighth analysis region 1510 -H may be used as a high or positive control as described above for the analysis region 1510 -B.

선택적으로, 제 9 분석 영역(도시되지 않음)은 저 제어로서 사용될 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 이 분석 영역의 채널의 벽들은 저 제어 역할을 하기 위해 처음 사용 전에(예를 들어, 디바이스를 밀봉하기 전에) 미리 결정된 소량의 PSA로 코팅될 수 있다. 샘플이 이 분석 영역을 통하여 흐를 때, 샘플 내의 PSA 단백질은 채널의 벽에 거의 또는 전혀 결합하지 않는다. 샘플 내의 금 접합 신호 항체들은 저 제어 역할을 하기 위해 채널의 벽들 상에서 PSA에 결합할 수 있다.Optionally, a ninth analysis area (not shown) can be used as a low control. In such an embodiment, the walls of the channel of this assay region may be coated with a predetermined small amount of PSA prior to first use (eg, prior to sealing the device) to serve as a low control. As the sample flows through this analysis region, little or no PSA protein in the sample binds to the walls of the channel. Gold conjugated signal antibodies in the sample can bind PSA on the walls of the channel to serve as a low control.

세척 유체들(1523 내지 1529)은 분석 영역들(1510)을 통해 노폐물 수용 영역(1512)으로 화살표(1538)의 방향으로 샘플을 후행한다. 세척 유체들이 분석 영역들을 통하여 통과될 때, 이 유체들은 남은 결합되지 않은 샘플 성분들을 세척 제거하였다. 각각의 세척 플러그는 분석 영역들의 채널들을 소제하여, 점진적으로 더 완전한 세정을 제공한다. 최종 세척 유체(1529)(물)는 은염들(예를 들어, 염소, 인산염, 아자이드(azide))과 반응할 수 있는 염들을 세척 제거하였다.Washing fluids 1523 - 1529 trail the sample in the direction of arrow 1538 through analysis regions 1510 to waste receiving region 1512 . As wash fluids were passed through the analysis regions, they washed away any remaining unbound sample components. Each wash plug purges the channels of the assay regions, providing progressively more complete cleaning. The final wash fluid 1529 (water) washes away salts that may react with silver salts (eg, chlorine, phosphate, azide).

도 15에서 예시되는 플롯에서 도시되는 바와 같이, 세척 유체들이 분석 영역들을 통하여 흐르고 있는 동안, 분석 영역들과 연관되는 검출기들의 각각은 피크들 및 트러프들의 패턴(1620)을 측정한다. 트러프들은 (맑은 액체들이므로 최대 광 투과율을 제공하는)세척 플러그들에 대응한다. 각각의 플러그 사이의 피크들은 맑은 액체의 각각의 플러그 사이의 공기를 나타낸다. 평가분석이 7개의 세척 플러그들을 포함했으므로, 플롯(1600) 내에 7개의 트러프들 및 7개의 피크들이 존재한다. 제 1 트러프(1622)는 제 1 세척 플러그가 흔히 채널 내에 남은 혈액 세포들을 잡으므로 일반적으로 다른 트러프들(1624)만큼 깊지 않고 그러므로 완전히 명확하지 않다.As shown in the plot illustrated in FIG. 15 , each of the detectors associated with the analysis regions measures a pattern 1620 of peaks and troughs while cleaning fluids are flowing through the analysis regions. The troughs correspond to the cleaning plugs (which are clear liquids and therefore provide maximum light transmission). The peaks between each plug represent the air between each plug of clear liquid. Since the assay included 7 wash plugs, there are 7 troughs and 7 peaks in plot 1600 . The first trough 1622 is generally not as deep as the other troughs 1624 and is therefore not entirely clear as the first cleaning plug often catches the remaining blood cells in the channel.

공기의 마지막 피크(1628)는 따를 세척 플러그들이 존재하지 않았으므로 이전의 피크들보다 훨씬 더 길다. 검출기가 이 공기 피크의 길이를 검출할 때, 특정한 길이를 가지는 미리 세팅된 기준 신호 또는 입력 값과 이 피크의 시간의 길이를 비교하는 제어 시스템에 하나 이상의 신호들이 송신된다. 측정된 피크의 시간의 길이가 기준 신호와 비교할 때 충분히 길다면, 제어 시스템은 밸브를 가동시키고 유체들(1528 및 1530)의 혼합을 개시하기 위하여 통기 밸브(1536)를 제어하는 전자기기들에 신호들을 송신한다(공기의 피크(1628)의 신호들이 1) 피크의 강도; 2) 이 피크가 시간의 함수로서 위치되는 곳, 그리고/또는 3) 특정한 강도의 일련의 피크들(1620)이 이미 통과되었음을 나타내는 하나 이상의 신호들을 나타내는 신호와 결합될 수 있음을 주목할 것). 이 방식에서, 제어 시스템은 예를 들어, 신호들의 패턴을 사용하여, 샘플로부터의 피크(1610)와 같은 긴 지속기간의 다른 피크들 및 공기의 피크(1628)를 구별한다).The last peak of air 1628 is much longer than the previous peaks as there were no wash plugs to follow. When the detector detects the length of this air peak, one or more signals are sent to the control system that compares the length of time of this peak with a preset reference signal or input value having a specific length. If the length of time of the measured peak is long enough compared to the reference signal, the control system sends signals to the electronics controlling the vent valve 1536 to actuate the valve and initiate mixing of the fluids 1528 and 1530. transmit (signals at peak 1628 in air are 1) the intensity of the peak; Note that 2) where this peak is located as a function of time, and/or 3) a signal representing one or more signals indicating that a series of peaks 1620 of a particular intensity have already passed). In this way, the control system uses, for example, the pattern of signals to distinguish the peak 1628 in air from other peaks of long duration, such as the peak 1610 from the sample).

도 14를 다시 참조하면, 혼합을 개시하기 위해, 매니폴드에 의해 통기 포트(1536)에 접속되는 솔레노이드가 폐쇄된다. 진공이 계속 유지되고 공기가 통기 밸브(1536)를 통해 진입할 수 없으므로, 공기는 포트들(1519 및 1521)(개방되어 있는)을 통해 디바이스에 진입한다. 이것은 통기 밸브(1536)의 업스트림에 있는 2개의 저장 채널들 내의 두 유체들(1528 및 1530)이 유출구(1514) 쪽으로 실질적으로 동시에 강제로 이동하도록 한다. 이 시약들은 약 1x10-3Pa·s의 점도를 가지는 증폭 시약(반응 은 용액)을 형성하기 위하여 채널들의 교차점에서 혼합된다. 유체들(1528 및 1530)의 부피들의 비는 약 1: 1이었다. 증폭 시약은 다운스트림의 저장 채널을 통해, 튜브(1544)를 통해, 분석 영역들(1510)을 통해 그 후에 노폐물 수용 영역(1512)으로 계속되었다. 한 세트의 시간 후에(12 초), 분석기는 공기가 통기 밸브(1536)(통기 포트들 대신)를 통해 흐르도록 통기 밸브(1536)를 재개방하였다. 이것은 디바이스 상의 업스트림 저장 채널들(1518 및 1520) 내에 일부 시약들을 남겨 두었다. 이의 결과는 또한 단일 플러그의 혼합된 증폭 시약이다. 12초의 통기 밸브 폐쇄의 결과로서 증폭 플러그는 약 50μL이다(단순한 타이밍 대신, 통기 밸브의 재개방을 트리거하는 다른 방법은 증폭 시약이 처음 분석 영역들에 진입할 때 이 증폭 시약을 검출하는 것일 것이다).Referring back to FIG. 14 , the solenoid connected to the vent port 1536 by the manifold is closed to initiate mixing. Air enters the device through ports 1519 and 1521 (which are open) as the vacuum is still maintained and no air can enter through vent valve 1536 . This forces both fluids 1528 and 1530 in the two storage channels upstream of the vent valve 1536 to move substantially simultaneously towards the outlet 1514 . These reagents are mixed at the junction of the channels to form an amplification reagent (reacting silver solution) having a viscosity of about 1x10 -3 Pa·s. The ratio of the volumes of fluids 1528 and 1530 was about 1:1. Amplification reagent continued through the downstream storage channel, through tube 1544 , through assay regions 1510 and then into waste receiving region 1512 . After a set of times (12 seconds), the analyzer reopened the vent valve 1536 to allow air to flow through the vent valve 1536 (instead of the vent ports). This left some reagents in the upstream storage channels 1518 and 1520 on the device. The result is also a single plug of mixed amplification reagents. As a result of the vent valve closing in 12 seconds, the amplification plug is about 50 μL (instead of simple timing, another way to trigger the reopening of the vent valve would be to detect the amplification reagent when it first enters the assay regions). .

혼합된 증폭 시약이 단 몇 분 동안(통상적으로 10분 미만이다) 안정적이기 때문에, 혼합은 분석 영역(1510)에서의 사용 전에 1분 미만으로 실행되었다. 증폭 시약은 맑은 액체이므로, 이것이 분석 영역들에 진입할 때, 광학 밀도는 가장 낮다. 증폭 시약이 분석 영역들을 거쳐 통과될 때, 은은 콜로이드들의 크기를 증가시켜 신호를 증폭시키기 위하여 포획된 은 입자들 상에 증착되었다(상술한 바와 같이, 금 입자들은 저 및 고 포지티브 제어 분석 영역들에 그리고 PSA 및 hK2가 샘플 내에, 테스트 분석 영역 내에 존재했던 정도까지 존재할 수 있다). 은은 그 후에 이미 증착된 은 위에 증착되어, 분석 영역들에 더욱 더 많은 은이 증착되도록 할 수 있다. 결국 증착된 은은 분석 영역들을 통하는 광의 투과율을 감소시킨다. 이 투과된 광의 감소는 증착되는 은의 양에 비례하고 채널 벽들 상에서 포획되는 금 콜로이드들의 양과 관련될 수 있다. 은이 증착되지 않은 분석 영역(예를 들어, 네거티브 제어 또는 샘플이 목표 단백질을 하나도 포함하지 않을 때의 테스트 에어리어)에서, 광학 밀도의 증가는 없을 것이다(또는 이 증가는 최소일 것이다). 은이 현저하게 증착된 분석 영역에서, 증가하는 광학 밀도의 패턴의 경사 및 궁극의 레벨은 높을 것이다. 분석기는 샘플 내의 분석물의 농도를 결정하기 위하여 테스트 에어리어 내의 증폭 동안 이 광학 밀도의 패턴을 모니터링한다. 테스트의 하나의 버전에서, 패턴은 처음 3분의 증폭 내에서 모니터링된다. 시간의 함수로서의 분석 영역들의 각 영역의 광학 밀도가 기록되었고 도 14에서 곡선들(1640 내지 1647)로 도시된다. 이 곡선들은 분석 영역들 내에서 발생하였던 신호들에 대응하였다. 3분의 증폭 후에, 분석기는 테스트를 중단한다. 더 이상 광학 측정들이 기록되지 않고 매니폴드는 디바이스로부터 맞물림 해제된다.Because the mixed amplification reagents are stable for only a few minutes (typically less than 10 minutes), mixing was performed in less than 1 minute prior to use in the assay area 1510 . Since the amplification reagent is a clear liquid, the optical density is lowest when it enters the analysis areas. As the amplification reagent was passed through the assay regions, silver was deposited on the captured silver particles to increase the size of the colloids and thereby amplify the signal (as described above, gold particles were deposited in the low and high positive control assay regions). and PSA and hK2 may be present in the sample, to the extent that they were present in the test assay area). Silver can then be deposited over the already deposited silver, allowing more and more silver to be deposited in the analysis areas. As a result, the deposited silver reduces the transmittance of light through the analysis areas. This decrease in transmitted light is proportional to the amount of silver deposited and may be related to the amount of gold colloids trapped on the channel walls. In regions of analysis where silver is not deposited (eg, negative control or test areas when the sample contains no target protein), there will be no increase in optical density (or this increase will be minimal). In regions of the analysis where silver is predominantly deposited, the slope and ultimate level of the pattern of increasing optical density will be high. The analyzer monitors this pattern of optical density during amplification within the test area to determine the concentration of analyte in the sample. In one version of the test, the pattern is monitored within the first 3 minutes of amplification. The optical density of each of the regions of analysis as a function of time was recorded and shown as curves 1640-1647 in FIG. 14 . These curves corresponded to signals that occurred within the analysis regions. After 3 minutes of amplification, the analyzer stops testing. No more optical measurements are recorded and the manifold is disengaged from the device.

곡선들로부터, 혈중 표지자들(예를 들어, iPSA, tPSA 및/또는 hK2)의 값들(예를 들어, 농도들)이 컴퓨터(예를 들어, 분석기 내의)를 사용하여 결정된다. 이 값들은 환자의 전립선 암의 위험성의 확률, 추정된 전립선 부피의 표시 및/또는 전립선 암 생체 검사가 환자에게 양성일 가능성의 표시를 결정하기 위하여 수신된 값들에 적어도 부분적으로 기초하여 로지스틱 회귀분석 모델(예를 들어, 상술한 바와 같은)을 평가하도록 프로그램되는 프로세서(분석기와 전자 통신되어 있는)에 송신된다.From the curves, values (eg, concentrations) of blood markers (eg, iPSA, tPSA and/or hK2) are determined using a computer (eg, in an analyzer). These values are based at least in part on a logistic regression model ( sent to a processor (in electronic communication with the analyzer) being programmed to evaluate (eg, as described above).

테스트 결과는 분석기 스크린 상에 디스플레이되고 프린터, 컴퓨터 또는 무엇이든지 사용자가 선택한 출력에 통신된다. 사용자는 분석기로부터 디바이스를 제거하고 이를 멀리 치울 수 있다. 평가분석에서 사용되는 샘플 및 모든 시약들은 디바이스 내에 남아 있다. 분석기는 다른 테스트에 준비된다.The test results are displayed on the analyzer screen and communicated to a printer, computer, or whatever output the user selects. The user can remove the device from the analyzer and put it away. The sample and all reagents used in the assay remain in the device. The analyzer is prepared for another test.

이 예측 예는 iPSA, fPSA, tPSA 및 hK2를 함유하는 샘플의 분석이 카세트 내의 유체 흐름을 제어하는 분석기를 사용하는 단일 미세유체 시스템에서, 그리고 유체 흐름을 조절하기 위한 하나 이상의 측정된 신호들로부터의 피드백을 사용함으로써 수행될 수 있음을 보인다. 이 예측 예는 또한 그와 같은 분석으로부터의 결과들이 환자가 전립선 암일 확률, 추정되는 전립선 부피의 표시 및/또는 전립선 암 생체 검사가 환자에게 양성일 가능성의 표시를 결정하는 데 사용될 수 있음을 보인다.This predictive example shows that analysis of samples containing iPSA, fPSA, tPSA and hK2 is performed in a single microfluidic system using an analyzer to control fluid flow within the cassette, and from one or more measured signals to modulate fluid flow. Show that this can be done by using feedback. This predictive example also shows that results from such an analysis can be used to determine the probability that a patient has prostate cancer, an indication of an estimated prostate volume, and/or an indication of the likelihood that a prostate cancer biopsy will be positive in the patient.

Claims (16)

내부에 있는 고정 상 부분에 고정된 하나 이상의 결합 파트너(binding partner)를 포함하는 분석 영역으로서, 상기 하나 이상의 결합 파트너는 총 전립선 특이 항원(tPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 유리 전립선 특이 항원(fPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 무손상 전립선 특이 항원(iPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 및 인체 칼리크레인 2(hK2)을 결합시키는 결합 파트너로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 상기 분석 영역;
상기 분석 영역으로부터 샘플 내의 적어도 하나의 분석물의 존재를 검출하도록 구성되는 검출 디바이스로서, 상기 적어도 하나의 분석물은 tPSA, fPSA, iPSA 및 hK2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 상기 검출 디바이스;
사용자가 상기 샘플과 연관된 사람의 연령을 입력 가능하게 하도록 구성되는 사용자 인터페이스; 및
컴퓨터를 포함하고,
상기 컴퓨터는,
상기 사용자 인터페이스로부터, 상기 샘플과 연관된 사람의 연령에 대한 값을 포함하는 제 1 정보를 수신하고,
상기 검출 디바이스로부터, 상기 샘플 내의 적어도 하나의 분석물의 존재를 표시하는 제 2 정보를 수신 - 여기서 상기 제 2 정보는 fPSA, iPSA, tPSA 및 hK2 중 적어도 두 개에 대한 값을 포함함 - 하고,
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률을 결정하기 위해 상기 제 1 정보 및 상기 제 2 정보를 처리하도록 프로그래밍되며,
상기 제 1 정보 및 상기 제 2 정보를 처리하는 것은,
크기 조정된 값을 산출하기 위하여 연령에 대한 값과 fPSA, iPSA, tPSA 및 hK2 중 적어도 두 개에 대한 값을 포함하는 복수의 값의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정(scaling)하는 것과 로짓(logit)을 결정하기 위하여 상기 크기 조정된 값을 합산하는 것에 의해 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계와,
상기 로짓에 기초하여 암과 연관된 이벤트의 확률을 결정하는 단계와,
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 포함하는
평가분석 시스템.
An assay region comprising one or more binding partners immobilized to a fixed phase portion therein, wherein the one or more binding partners are binding partners that bind total prostate specific antigen (tPSA), free prostate specific antigen (fPSA) the analysis region selected from the group consisting of a binding partner that binds to, a binding partner that binds an intact prostate specific antigen (iPSA), and a binding partner that binds human kallikrein 2 (hK2);
a detection device configured to detect the presence of at least one analyte in a sample from the analysis region, wherein the at least one analyte is selected from the group consisting of tPSA, fPSA, iPSA and hK2;
a user interface configured to allow a user to enter an age of a person associated with the sample; and
including computer;
the computer,
receive, from the user interface, first information comprising a value for an age of a person associated with the sample;
receive, from the detection device, second information indicative of the presence of at least one analyte in the sample, wherein the second information comprises a value for at least two of fPSA, iPSA, tPSA and hK2;
programmed to process the first information and the second information to determine a probability of an event associated with prostate cancer;
Processing the first information and the second information,
Scaling each of a plurality of values including a value for age and a value for at least two of fPSA, iPSA, tPSA, and hK2 with a different coefficient value to calculate a scaled value and logit evaluating the logistic regression model by summing the scaled values to determine
determining a probability of an event associated with cancer based on the logit;
outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer;
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
상기 검출 디바이스로부터 수신된 제 2 정보는 fPSA, iPSA, tPSA 및 hK2에 대한 값을 포함하고, 상기 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 것은 상기 크기 조정된 값을 산출하기 위하여 연령에 대한 값과 fPSA, iPSA, tPSA 및 hK2의 각각에 대한 값을 상이한 계수 값으로 크기 조정하는 것을 포함하는
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
The second information received from the detection device includes values for fPSA, iPSA, tPSA and hK2, and evaluating the logistic regression model includes values for age and fPSA, iPSA to calculate the scaled value. , comprising scaling the values for each of tPSA and hK2 to different coefficient values.
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 것은 전립선 암 생체 검사(prostate cancer biopsy)가 양성일 가능성의 표시를 출력하는 것을 포함하는
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
Outputting an indication of a probability of an event associated with prostate cancer comprises outputting an indication of a likelihood that a prostate cancer biopsy is positive.
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
상기 검출 디바이스는, 광 투과, 광 흡수, 광 산란, 광 반사, 시각적 기술들, 광발광(photoluminescence), 형광, 화학발광, 생물학적 발광(bioluminescence) 및 전기화학발광으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 광학 또는 발광 검출 기술을 이용하는
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
The detection device is an optical or luminescent device selected from the group consisting of light transmission, light absorption, light scattering, light reflection, visual techniques, photoluminescence, fluorescence, chemiluminescence, bioluminescence and electrochemiluminescence. using detection technology
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
상기 검출 디바이스는 화학발광 또는 형광 방출을 검출하고, 상기 화학발광 또는 형광 방출은 분석물 결합 파트너에 결합되는 분석물을 표시하는
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
wherein the detection device detects chemiluminescence or fluorescence emission, wherein the chemiluminescence or fluorescence emission is indicative of an analyte that is bound to an analyte binding partner.
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
상기 검출 디바이스는 시간의 함수로서 광학 신호의 변화를 검출하는
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
The detection device is configured to detect a change in the optical signal as a function of time.
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
상기 샘플은 전혈(whole blood), 혈청 또는 혈장인
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
The sample may be whole blood, serum or plasma.
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
상기 분석 영역은 적어도 하나의 유입구 및 하나의 유출구를 구비하는 미세 유체 채널(microfluidic channel)을 포함하는
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
wherein the assay region comprises a microfluidic channel having at least one inlet and one outlet.
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 결합 파트너는 제 1 결합 파트너 및 제 2 결합 파트너를 포함하고, 상기 제 1 결합 파트너와 상기 제 2 결합 파트너는 상이한
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
wherein the at least one binding partner comprises a first binding partner and a second binding partner, wherein the first binding partner and the second binding partner are different
evaluation analysis system.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 결합 파트너는 특히 fPSA, iPSA 및 tPSA의 첫번째 것과 결합되도록 구성된
평가분석 시스템.
10. The method of claim 9,
wherein said first binding partner is particularly configured to bind to a first of fPSA, iPSA and tPSA
evaluation analysis system.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 결합 파트너는 특히 fPSA, iPSA 및 tPSA의 두번째 것과 결합되도록 구성된
평가분석 시스템.
11. The method of claim 10,
wherein said second binding partner is particularly configured to bind to a second of fPSA, iPSA and tPSA
evaluation analysis system.
제 11 항에 있어서,
상기 하나 이상의 결합 파트너는 특히 hK2와 결합되도록 구성된 제 3 결합 파트너를 더 포함하는
평가분석 시스템.
12. The method of claim 11,
wherein said at least one binding partner further comprises a third binding partner particularly configured to bind hK2
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률의 표시는, 사람이 생체검사를 획득하는지에 대한 결정을 가이드하기 위해 사용되는 해석가능 규모를 포함하는
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
An indication of the probability of an event associated with prostate cancer comprising an interpretable scale used to guide a decision as to whether a person is obtaining a biopsy
evaluation analysis system.
제 1 항에 있어서,
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률의 표시는, 고 위험 암 또는 저 위험 암에 대한 양성 생체검사의 결정을 포함하는
평가분석 시스템.
The method of claim 1,
An indication of the probability of an event associated with prostate cancer includes the determination of a positive biopsy for a high risk cancer or a low risk cancer.
evaluation analysis system.
사용자 인터페이스를 통해, 샘플과 연관된 사람의 연령에 대한 값을 포함하는 제 1 정보를 수신하는 단계;
검출 디바이스에 의해, 내부에 있는 고정 상 부분에 고정된 하나 이상의 결합 파트너를 포함하는 평가분석 시스템의 분석 영역으로부터 상기 샘플 내의 적어도 하나의 분석물의 존재를 표시하는 제 2 정보를 검출하는 단계로서, 상기 하나 이상의 결합 파트너는 총 전립선 특이 항원(tPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 유리 전립선 특이 항원(fPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 무손상 전립선 특이 항원(iPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 및 인체 칼리크레인 2(hK2)을 결합시키는 결합 파트너로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, 상기 적어도 하나의 분석물은 tPSA, fPSA, iPSA 및 hK2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 상기 제 2 정보 검출 단계; 및
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률을 결정하기 위해 상기 제 1 정보 및 상기 제 2 정보를 처리하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 정보 및 상기 제 2 정보를 처리하는 단계는,
크기 조정된 값을 산출하기 위하여 연령에 대한 값과 fPSA, iPSA, tPSA 및 hK2 중 적어도 두 개에 대한 값을 포함하는 복수의 값의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정하는 것과 로짓을 결정하기 위하여 상기 크기 조정된 값을 합산하는 것에 의해 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계와,
상기 로짓에 기초하여 암과 연관된 이벤트의 확률을 결정하는 단계와,
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 포함하는
방법.
receiving, via the user interface, first information comprising a value for an age of a person associated with the sample;
detecting, by a detection device, second information indicative of the presence of at least one analyte in the sample from an assay region of an assay system comprising one or more binding partners immobilized to a stationary phase portion therein, wherein the second information is indicative of the presence of at least one analyte in the sample; The one or more binding partners include a binding partner that binds total prostate specific antigen (tPSA), a binding partner that binds free prostate specific antigen (fPSA), a binding partner that binds intact prostate specific antigen (iPSA), and human kallikrein 2 (hK2), wherein said at least one analyte is selected from the group consisting of tPSA, fPSA, iPSA, and hK2; and
processing the first information and the second information to determine a probability of an event associated with prostate cancer;
The processing of the first information and the second information comprises:
Scaling each of a plurality of values comprising a value for age and a value for at least two of fPSA, iPSA, tPSA, and hK2 to a different coefficient value to yield a scaled value and determining a logit; evaluating the logistic regression model by summing the scaled values;
determining a probability of an event associated with cancer based on the logit;
outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer;
Way.
분석 영역으로부터 샘플 내의 적어도 하나의 분석물의 존재를 검출하도록 구성된 검출 디바이스로서, 상기 분석 영역은 그 내의 고정 상 부분에 고정된 하나 이상의 결합 파트너를 포함하고, 상기 하나 이상의 결합 파트너는 총 전립선 특이 항원(tPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 유리 전립선 특이 항원(fPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 무손상 전립선 특이 항원(iPSA)을 결합시키는 결합 파트너, 및 인체 칼리크레인 2(hK2)을 결합시키는 결합 파트너로 구성되는 그룹으로부터 선택되고, 상기 적어도 하나의 분석물은 tPSA, fPSA, iPSA 및 hK2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 상기 검출 디바이스;
사용자가 상기 샘플과 연관된 사람의 연령을 입력 가능하게 하도록 구성되는 사용자 인터페이스; 및
복수의 명령으로 인코딩되는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하고,
상기 복수의 명령은, 컴퓨터에 의해 실행될 때,
사용자 인터페이스를 통해, 샘플과 연관된 사람의 연령에 대한 값을 포함하는 제 1 정보를 수신하는 단계;
상기 검출 디바이스로부터, 상기 샘플 내의 적어도 하나의 분석물의 존재를 표시하는 제 2 정보를 수신 - 여기서 상기 제 2 정보는 fPSA, iPSA, tPSA 및 hK2 중 적어도 두 개에 대한 값을 포함함 - 하는 단계; 및
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률을 결정하기 위해 상기 제 1 정보 및 상기 제 2 정보를 처리하는 단계를 포함하는
방법을 수행하고,
상기 제 1 정보 및 상기 제 2 정보를 처리하는 단계는,
크기 조정된 값을 산출하기 위하여 연령에 대한 값과 fPSA, iPSA, tPSA 및 hK2 중 적어도 두 개에 대한 값을 포함하는 복수의 값의 각각을 상이한 계수 값으로 크기 조정(scaling)하는 것과 로짓(logit)을 결정하기 위하여 상기 크기 조정된 값을 합산하는 것에 의해 로지스틱 회귀분석 모델을 평가하는 단계와,
상기 로짓에 기초하여 암과 연관된 이벤트의 확률을 결정하는 단계와,
전립선 암과 연관된 이벤트의 확률의 표시를 출력하는 단계를 포함하는
평가분석 시스템.
A detection device configured to detect the presence of at least one analyte in a sample from an analysis region, said analysis region comprising one or more binding partners immobilized to a stationary phase portion therein, said one or more binding partners comprising total prostate specific antigen ( tPSA), a binding partner that binds free prostate-specific antigen (fPSA), a binding partner that binds intact prostate-specific antigen (iPSA), and a binding partner that binds human kallikrein 2 (hK2) wherein the at least one analyte is selected from the group consisting of tPSA, fPSA, iPSA and hK2;
a user interface configured to allow a user to enter an age of a person associated with the sample; and
A non-transitory computer-readable storage medium encoded with a plurality of instructions;
The plurality of instructions, when executed by a computer,
receiving, via the user interface, first information comprising a value for an age of a person associated with the sample;
receiving, from the detection device, second information indicative of the presence of at least one analyte in the sample, wherein the second information comprises a value for at least two of fPSA, iPSA, tPSA, and hK2; and
processing the first information and the second information to determine a probability of an event associated with prostate cancer;
do the method,
The processing of the first information and the second information comprises:
Scaling each of a plurality of values including a value for age and a value for at least two of fPSA, iPSA, tPSA, and hK2 with a different coefficient value to calculate a scaled value and logit evaluating the logistic regression model by summing the scaled values to determine
determining a probability of an event associated with cancer based on the logit;
outputting an indication of the probability of an event associated with prostate cancer;
evaluation analysis system.
KR1020207024443A 2012-03-05 2013-03-05 Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume KR102303487B1 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261606554P 2012-03-05 2012-03-05
FI20125238 2012-03-05
FI20125238 2012-03-05
US61/606,554 2012-03-05
PCT/US2013/028978 WO2013134179A2 (en) 2012-03-05 2013-03-05 Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume
KR1020187006233A KR102150771B1 (en) 2012-03-05 2013-03-05 Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187006233A Division KR102150771B1 (en) 2012-03-05 2013-03-05 Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200103872A KR20200103872A (en) 2020-09-02
KR102303487B1 true KR102303487B1 (en) 2021-09-16

Family

ID=65441575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207024443A KR102303487B1 (en) 2012-03-05 2013-03-05 Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JP2020073885A (en)
KR (1) KR102303487B1 (en)
DE (1) DE202013012731U1 (en)
DK (1) DK2823427T3 (en)
ES (1) ES2859975T3 (en)
HK (1) HK1254684A1 (en)
HU (1) HUE054194T2 (en)
PT (1) PT2823427T (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117616282A (en) 2021-04-21 2024-02-27 伊藤公一 Information processing device for providing reference information related to diagnosis of thyroid diseases

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2687620T3 (en) * 2007-05-04 2018-10-26 Opko Diagnostics, Llc Device and method for analysis in microfluidic systems
WO2011130629A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Claros Diagnostics, Inc. Systems and devices for analysis of samples

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. J. Vickers 외, 'A Four-Kallikrein Panel Predicts Prostate Cancer in Men with Recent Screening: (후략)', Clinical Cancer Research 16(12), pp.3232-3239, 2010.06.
G. J. O'Dowd 외, 'Analysis of Repeated Biopsy Results within 1 Year after a Noncancer Diagnosis', Urology 55(4), pp.553-558, 2000.
K. Mitrunen 외, 'Dual-Label One-Step Immunoassay for Simultaneous easurement of Free and Total Prostate-Specific Antigen Concentrations (후략)', Clinical Chemistry 41(8), pp.1115-1120, 1995.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020073885A (en) 2020-05-14
HK1254684A1 (en) 2019-07-26
PT2823427T (en) 2021-03-22
DE202013012731U1 (en) 2019-01-16
KR20200103872A (en) 2020-09-02
ES2859975T3 (en) 2021-10-04
HUE054194T2 (en) 2021-08-30
DK2823427T3 (en) 2021-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020203006B2 (en) Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume
JP7168638B2 (en) Systems and devices for analysis of samples
KR102303487B1 (en) Methods and apparatuses for predicting risk of prostate cancer and prostate gland volume

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant