KR102602334B1 - 샘플 수집 및 전달 장치 - Google Patents
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Abstract
임상 샘플들을 수집하여 예를 들어 진단 분석을 위한 마이크로 유체 테스트 디바이스들에 그 샘플들의 전달을 위한 샘플 수집 및 전달 장치가 개시된다. 샘플 수집 및 전달 장치는 한쪽 단부에서 샘플 튜브와 결합하기 위한 폐쇄 하우징, 다른 쪽 단부에서 마이크로 유체 디바이스 상의 상보적 루어와 결합하기 위한 개방 루어, 및 내부에 배치된 필터 매트릭스를 포함한다. 필터 매트릭스는 대기압에서 공기 투과성 및 액체 불투과성이며, 샘플을 수용하는 샘플 튜브에 결합될 때 샘플이 개방 루어 단부를 통해 유동하는 것을 방지한다. 진공 하에서, 샘플의 액체 샘플 분획은 필터 매트릭스를 통과하여, 진단 분석을 위한 루어 연결부를 통해 마이크로 유체 테스트 디바이스 내로 흡인될 수 있다.
Description
본 발명은 임상 샘플을 수집하고 그 샘플들을 진단 분석을 위한 마이크로 유체 테스트 디바이스에 전달하기 위한 샘플 수집 및 전달 장치의 다양한 실시예에 관한 것이다.
진단 분석을 위한 임상 샘플들의 수집, 운송 및 전달과 관련된 기술은 널리 확립되어 있지만, 임상 샘플의 완전성과 오염물로부터 그 보호를 보장하고, 또한 건강 관리 전문가들이 유해 생물학적 물질에 불필요하게 또는 부주의하게 노출되지 않는 것을 보장하는 개선의 필요성이 여전히 있다. 더욱이, 임상 및 수의학적 진단 검정(clinical and veterinary diagnostic assay)들을 위한 마이크로 유체 디바이스들에 대한 명확하고 지속적인 관심이 존재한다. 이러한 상업용 적용들이 증가함에 따라서, 월드-투-칩 인터페이스(world-to-chip interface)에 관심이 증가하고 있지만, 교차 샘플 오염을 방지하는 것에 의해 진단 분석의 타당성을 향상시키고, 중요한 것으로서, 불쾌하거나 또는 잠재적으로 감염 가능한 물질에 대한 샘플들을 취급하는 사람의 노출을 방지하는 것이 샘플 수집의 영역에서 거의 행해지지 않았다. 또한 생물학적 유체들 및 샘플들의 안전하지 않은 취급의 위험에 대한 인식은 지난 20년 동안 극적으로 증가하였으며, 필요한 작업자 노출없이 샘플 준비, 추출, 및 분석을 완벽하게 통합하는 단일 입력 디바이스들이 점점 더욱 필요하게 되었다. 또 다른 목표는 디바이스를 일회용 형식으로 완전히 통합하는 것이 필요하여서, 환자 또는 건강 전문가에 의해 샘플이 수집되면, 결과의 디스플레이를 포함하는 분석의 나머지 모든 단계들은 샘플에 대한 추가의 개인 노출없이 수행된다. 그러므로, 이러한 공정에서 중요한 단계는, 샘플 준비 및 분석의 각각의 단계에서 최종 사용자가 샘플 물질에의 노출로부터 보호되는 완전히 폐쇄된 시스템을 설계하는 것이며, 우리의 지식대로, 이러한 문제에 대한 만족스러운 해결책은 본 발명 이전에 알려지거나 또는 제시되지 않았다.
본 발명의 제1 양태에 따라서, 샘플 수집 및 전달 장치는, 샘플 튜브에 선택적으로 제거 가능하게 결합하도록 구성된 베이스 부분, 테이퍼형 중간 부분, 및 테스트 디바이스의 상보적 루어(complementary luer)를 수용하기 위한 개방 루어 단부(open luer end)를 포함하는 폐쇄 하우징; 및 상기 폐쇄 하우징에 배치되는 필터 매트릭스를 포함한다. 한 실시예에서, 필터 매트릭스는 대기압 하에서 공기 투과성이고 액체 불투과성이며, 개방 루어 단부를 통한 샘플의 유동을 차단하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 필터 매트릭스는 감압된 대기압에서 공기 투과성 및 액체 투과성이며, 개방 루어 단부를 통해 샘플의 유동을 가능하게 하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 감압된 대기압은 제곱 인치당 약 1 파운드이다. 또 다른 실시예에서, 필터 매트릭스는 테이퍼형 중간 부분의 내부에 배치된다. 일부 실시예에서, 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질, 친수성 다공성 물질, 소유성 다공성 물질, 및 친유성 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 다공성 물질로 구성된다. 한 실시예에서, 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질로 구성된다. 또 다른 실시예에서, 소수성 다공성 물질은 중합체 물질이다. 다른 실시예에서, 필터 매트릭스는 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 기공 크기, 및 약 1000 ㎛ 내지 약 2000 ㎛의 두께를 가진다. 또 다른 실시예에서, 필터 매트릭스는 내부 검정 대조구(internal assay control)가 함침된다. 다른 실시예에서, 내부 검정 대조구는 천연 핵산 염기서열(natural nucleic acid sequence) 또는 비천연 핵산 염기서열을 포함한다. 다른 실시예에서, 샘플 수집 및 전달 장치는 테이퍼형 중간 부분과 루어 단부 사이에서 반경 방향으로 배치된 원주 돌출부들(circumferential projections)을 포함한다. 다른 실시예에서, 베이스 부분은 샘플 튜브의 상보적 나사 부분과 제거 가능하게 결합하기 위하여 구성된 암나사 부분을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 폐쇄 하우징은 샘플 튜브에 선택적으로 제거 가능하게 결합된다. 또 다른 실시예에서, 샘플 튜브의 체적은 약 2 mL이다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 테스트 샘플(test sample)을 수집하여 마이크로 유체 카트리지에 전달하는 방법은, 질환(condition)을 가지는 것으로 의심되는 개인으로부터 테스트 샘플을 입수하는 단계; 제1 개방 단부를 가지는 샘플 튜브를 제공하는 단계; 상기 샘플 튜브에 상기 테스트 샘플을 배치하는 단계; 상기 샘플 튜브에 상기 샘플 수집 및 전달 장치를 결합하는 단계; 상기 샘플 튜브를 반전시키는 단계; 루어 채널(luer channel)을 생성하도록 상기 마이크로 유체 카트리지의 상보적 루어 테이퍼 단부에 상기 샘플 수집 및 전달 장치의 루어 테이퍼 단부를 결합하는 단계; 상기 마이크로 유체 카트리지를 호스트 기기에 삽입하는 단계; 및 상기 루어 채널에 진공을 인가하도록 상기 호스트 기기에 명령하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 샘플 수집 및 전달 장치는, 테스트 샘플(test spcimen)을 수용하도록 구성된 내부 부분, 샘플을 수용하도록 구성된 내부 부분으로의 개구를 가지는 상부 부분, 그 내부에 제1 필터 매트릭스가 배치되는 하부 부분, 및 상기 내부 부분으로의 상기 개구 반대편에 있는 개방 루어 단부를 가지는 샘플 튜브로서, 상기 제1 필터 매트릭스가 상기 개방 루어 단부를 통한 상기 샘플의 유동을 차단하도록 구성되는, 상기 샘플 튜브; 및 상기 개구를 밀봉하기 위해 구성되는 폐쇄 하우징으로서, 제2 필터 매트릭스가 내부에 배치되는 필터 챔버, 사용자 조작을 위해 구성된 탭, 상기 폐쇄 하우징을 상기 샘플 튜브에 결합하도록 구성된 가요성 힌지, 및 선택적으로 환기공을 포함하는 상기 폐쇄 하우징을 포함한다. 한 실시예에서, 제1 필터 매트릭스는 대기압에서 공기 투과성이며 액체 불투과성이다. 다른 실시예에서, 제1 필터 매트릭스는 감압된 대기압 하에서 공기 투과성이고 액체 투과성이며, 루어 단부를 통한 액체 샘플의 유동을 가능하게 하도록 구성된다. 또 다른 실시예에서, 감압된 대기압은 제곱 인치당 약 1 파운드이다. 다른 실시예에서, 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질, 친수성 다공성 물질, 소유성 다공성 물질, 및 친유성 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 다공성 물질로 구성된다. 한 실시예에서, 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질이다. 또 다른 실시예에서, 소수성 다공성 물질은 중합체 물질이다. 다른 실시예에서, 제1 필터 매트릭스는 약 50 ㎛ 내지 약 100㎛의 기공 크기, 및 약 1000㎛ 내지 약 2000㎛의 두께를 가진다. 또 다른 실시예에서, 제1 필터 매트릭스는 내부 검정 대조구가 함침된다. 일부 실시예에서, 내부 검정 대조구는 천연 또는 비천연 핵산 염기서열을 포함한다. 다른 실시예에서, 샘플 수집 및 전달 장치는 하부 부분과 루어 단부 사이에서 반경 방향으로 배치된 원주 돌기들을 추가로 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 테스트 샘플을 수집하여 마이크로 유체 카트리지에 전달하는 방법은, 질환을 가지는 것으로 의심되는 개인로부터 테스트 샘플을 입수하는 단계; 상기 샘플 수집 및 전달 장치에 상기 테스트 샘플을 배치하는 단계; 루어 채널을 생성하도록 마이크로 유체 카트리지의 상보적 루어 테이퍼 단부에 상기 샘플 수집 및 전달 장치의 루어 테이퍼 단부를 결합하는 단계; 상기 마이크로 유체 카트리지를 호스트 기기에 삽입하는 단계; 및 상기 루어 채널에 진공을 인가하도록 상기 호스트 기기에 명령하는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 한 실시예의 측면 사시도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 대안적인 실시예의 측단면도.
도 3a는 샘플 튜브와 결합된 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 한 실시예의 측면 사시도.
도 3b는 샘플 튜브와 결합된 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 대안적인 실시예의 측단면도.
도 4a 및 도 4b는 마이크로 유체 디바이스와 결합된 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 한 실시예의 측면 사시도.
도 5a 및 도 5b는 마이크로 유체 디바이스와 결합된 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 한 실시예의 확대도.
도 6은 본 발명의 예시적인 샘플 수집 및 전달 방법의 블록도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 다른 실시예의 측면 사시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 대안적인 실시예의 측단면도.
도 9는 본 발명의 다른 예시적인 샘플 수집 및 전달 방법의 블록도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 대안적인 실시예의 측단면도.
도 3a는 샘플 튜브와 결합된 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 한 실시예의 측면 사시도.
도 3b는 샘플 튜브와 결합된 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 대안적인 실시예의 측단면도.
도 4a 및 도 4b는 마이크로 유체 디바이스와 결합된 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 한 실시예의 측면 사시도.
도 5a 및 도 5b는 마이크로 유체 디바이스와 결합된 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 한 실시예의 확대도.
도 6은 본 발명의 예시적인 샘플 수집 및 전달 방법의 블록도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 다른 실시예의 측면 사시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 대안적인 실시예의 측단면도.
도 9는 본 발명의 다른 예시적인 샘플 수집 및 전달 방법의 블록도.
다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되어서는 안되지만, 본 발명의 범위가 첨부된 청구항들에 의해 가장 잘 한정되기 때문에 본 발명의 일반적인 원리를 예시하는 목적으로만 만들어진다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 예시적인 샘플 수집 및 전달 장치(5)의 측면 사시도가 도시되어 있다. 테스트 샘플 수집 및 전달 장치(5)는 폐쇄 하우징(10) 및 필터 매트릭스(15)를 포함한다. 폐쇄 하우징은 또한 "샘플 튜브 캡"으로서 지칭될 수 있다. 폐쇄 하우징(10)의 다양한 구성 요소는 투명하거나 착색된 사출 성형 중합체로 구성될 수 있다. 폐쇄 하우징(10)은 샘플 튜브 결합 단부(40)에 근접한 샘플 튜브에 선택적으로 제거 가능하게 결합될 수 있고, 개방 루어 테이퍼 단부(20)에 근접한 테스트 디바이스에 선택적으로 제거 가능하게 결합될 수 있다. 샘플 튜브 결합 단부(40)는 후속 테스트 절차 및 진단 분석을 위하여 모세 혈관 또는 기타 체액과 같은 임상 샘플의 수집 및 봉쇄를 위해 사용되는 표준 샘플 튜브과 호환 가능한 임의의 적절한 크기를 가질 수 있다. 한 실시예에서, 샘플 튜브 결합 단부(40)는 표준 2 mL FISHERBRAND ™ "스크류 탑(screwtop)" 튜브와 호환 가능하도록 크기화된다. 계속해서 도 1을 참조하면, 예시적인 폐쇄 조립체는 베이스 부분(45), 테이퍼형 중간 부분(30), 및 개방된 테이퍼형 루어 단부(20)를 구비한 대체로 원추 형상을 가진다. 베이스 부분(45)의 측방향 외측 표면은 수동 파지를 용이하게 하도록 리브, 융기부들 및/또는 다른 질감 처리된 표면을 포함할 수 있다. 베이스 부분(45)은 샘플 튜브와 결합되도록 구성되는 한편, 루어 단부(20)는 다음에 추가로 예시된 바와 같이 마이크로 유체 디바이스에 결합되도록 구성된다. 한 실시예에서, 루어 단부(20)에 근접한 테이퍼형 중간 부분(30)의 단부에는 원주 리브형 돌출부(ribbed projection)(25)들이 반경 방향으로 배치될 수 있다. 리브형 돌출부(25)들의 수 및 위치 설정은 본 발명에 필수적인 것은 아니며 각각의 몇몇 대안들이 본 발명에서 고려된다.
필터 매트릭스(15)는 주위 환경에 따라서 공기 투과성 및 액체 불투과성인 일반적으로 다공성인 디스크형 구조이다. 필터 매트릭스(15)는 수용성 또는 유기 액체에 대해 친화성을 가지는 다공성 물질로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 필터 매트릭스는 소수성 또는 친수성 다공성 물질로 구성된다. 다른 실시예에서, 필터 매트릭스는 소유성(oleophobic)(즉, 소유성(lipophobic)) 또는 친유성(즉 지용성(lipophilic)) 다공성 물질로 구성된다. 당업자는 다공성 물질의 특정 특성이 용도 의존성일 것이며, 수집 및 분석을 위해 의도된 특정 샘플들 또는 테스트 샘플들에 의해 결정된다는 것을 이해할 것이다. 예시적인 실시예에서, 필터 매트릭스는 후속 임상 분석을 위해 분변 샘플(fecal sample)들을 수집하기 위한 소수성 다공성 물질로 구성된다. 필터 매트릭스(15)의 많은 적절한 두께 및 기공 크기들은 본 발명에 의해 고려된다. 일부 실시예에서, 필터 매트릭스는 약 50 ㎛ 두께 내지 약 2000 ㎛ 두께의 범위일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 필터 매트릭스는 약 1000 ㎛ 두께 내지 약 2000 ㎛ 두께의 범위일 수 있다. 일부 실시예에서, 필터 매트릭스의 기공 크기는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛의 범위일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 필터 매트릭스의 기공 크기는 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 범위일 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 필터 매트릭스는 1500 ㎛의 두께 및 50 내지 90 ㎛의 기공 크기를 가진다. 다른 실시예에서, 필터 매트릭스는 필터의 한쪽 단부로부터 다른쪽 단부로 감소하는 기공 크기의 구배를 가지는 "비대칭"일 수 있다. 이러한 비대칭형 필터는 상이한 크기의 세포 또는 입자들을 함유하는 샘플들, 예를 들어 전혈을 필터링하는데 유용할 수 있다. 다공성 매트릭스는 전형적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리스티렌 등과 같은 당업계에 공지된 중합체 섬유들로 구성된다. 일부 실시예에서, 다공성 매트릭스는 유리 또는 세라믹 섬유로 구성될 수 있다.
작동시에, 대기압에서, 필터 매트릭스(15)는 폐쇄 하우징(10)의 개방 루어 테이퍼 단부(20) 내로의 액체의 유동을 차단하고 샘플 물질은 샘플 튜브 내에 보유된다. 대조적으로, 루어 테이퍼 단부로의 진공력의 인가는 필터 매트릭스를 통해 개방 루어 단부 내로 및 이를 통하여 액상의 샘플을 흡인한다. 필터 매트릭스의 기공 크기보다 큰 임의의 미립자 물질은 샘플 수집 및 전달 장치에서 보유되고, 그러므로 액체 샘플로부터 제거된다. 필터 매트릭스를 통해 액체 샘플을 흡인하는데 필요한 진공의 양은 다공성 물질의 표면 특성, 필터 매트릭스의 두께, 및 필터 매트릭스의 기공 크기를 포함하는 여러 파라미터에 의존한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 1 psi의 대기압에서의 강하(Δρ)는 50 내지 90 ㎛의 기공 크기 및 1.58 mm의 두께를 가지는 필터, 예를 들어, Porex X-4903 필터를 통해 분변 샘플의 액상률(liquid fraction)을 흡인하는데 충분하다.
본 발명의 일부 실시예에서, 예를 들어, 임상 샘플이 PCR-기반 분자 분석을 위해 의도될 때, 필터 매트릭스(15)는 내부 검정 대조구가 함침될 수 있다. 공정 또는 절차적 대조구들로서 또한 지칭되는 내부 대조구들은 검정된 샘플들에 항상 존재하거나 또는 예를 들어 핵산 추출 전에 검정 샘플에 첨가되는 대조구 표적(control target)을 지칭한다. 내부 대조구들은 전통적으로 분자 분석의 추출, 증폭, 및 검출 공정의 기능성을 검증하도록 사용된다. 본 발명에 따라서, 내부 대조구는 샘플 수집 및 전달 장치의 필터 매트릭스에 함침된다. 이러한 배열은 1) 최종 사용자가 샘플을 수용하는 샘플 튜브에 폐쇄 조립체를 적절히 연결하였는지 검증하고, 2) 액체 샘플이 필터 매트릭스를 통해 하류측 진단 테스트 시스템 내로 성공적으로 흡인되었는지의 이점을 제공한다.
내부 대조구 물질들은 상업적으로 입수되거나, 가정에서 준비되거나, 다른 출처로부터 입수될 수 있으며, 정제된 천연 핵산, 플라스미드(plasmid) 또는 파지(phage)와 같은 임의의 적절한 벡터에서 정제된 비천연 핵산, 또는 표적 핵산(target nucleic acid)을 함유하는 비활성화된 유기체일 수 있다. 비천연(즉, 합성된) 핵산 염기서열은 제조, 보관 및/또는 최종 사용 동안 천연 소스로부터의 오염으로 인한 거짓 양성 신호(false positive signal)들을 방지할 수 있음에 따라서 천연 표적 염기서열 내부 대조구들에 대한 대안으로 특히 적합할 수 있다. 내부 대조구 물질은, 필터 매트릭스 상에 대조구를 함유하는 액상 제형(liquid formulation)을 첨가(예를 들어, 인쇄)하고, 필터를 결빙 건조(예를 들어, 동결 건조)하거나 또는 저습도 환경에 필터 매트릭스를 배치하는 것에 의해 상기 제형이 건조되는 것을 가능하게 하는 것에 의해 필터 매트릭스 내로 함침될 수 있다. 일부 실시예에서, 제형화된 대조구는 예를 들어 재수화(rehydration)시에 색상을 생성하도록 추가의 부형제(excipient)를 포함할 수 있다. 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된 미국 특허 제8,835,146호 및 제8,921,085호에 개시된 것들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 종래에 공지된, 임의의 적절한 제형들이 본 발명의 실시에 사용될 수 있다. 내부 대조구는 검정의 검출의 하한 근처의 농도이도록 구성될 수 있다. 농도는 일관된 긍정적인 결과를 제공하도록 충분히 높아야 하지만, 검출의 한계 근처에서 검출 시스템을 촉구하도록 충분히 낮아야 한다. 바람직하게, 필터 매트릭스 내로 내부 대조구 표적의 공지된 농도, 또는 역가(titer)를 함침하는 것에 의해, 최종 사용자는 실시간 (RT)-PCR 분석 동안 샘플 추출 효율을 결정할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 예시적인 샘플 수집 및 전달 장치(5)들의 대안적인 실시예의 단면도를 도시한다. 폐쇄 하우징(10)의 베이스 부분은 표준 샘플 튜브의 나사식 상부에 상보적이도록 구성된 암나사(47)를 포함한다. 다시 말해, 샘플 수집 및 전달 장치는 "스크루탑(screwtop)" 샘플 튜브에 탈착 가능한 부착을 위해 나사 결합된다. 폐쇄 하우징(10)의 내부 부분은 서로 유체 연통하는 제1(또는 "하부") 샘플 채널(35) 및 제2(또는 "상부") 샘플 채널(24)을 포함할 수 있다. 제1 샘플 채널(35)은 샘플 튜브 결합 단부(40)와 추가로 유체 연통하며, 제2 샘플 채널은 루어 루멘(luer lumen)(22)과 추가로 유체 연통한다. 제1 샘플 채널, 제2 샘플 채널, 및 루어 루멘은 샘플 튜브로부터 폐쇄 조립체를 통하여 테스트 디바이스 내로의 액체 샘플을 위한 연속 유체 경로를 함께 형성한다. 실제로, 필터 매트릭스는 제1 샘플 채널(35)에 배치되고, 진공이 루어 단부(20)에 인가될 때까지 샘플 채널들을 통한 액체 샘플의 유동을 방지하도록 기능한다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 폐쇄 하우징은 루어 루멘(22)과 제2 샘플 채널(24) 사이에 배치된 격막(23)을 포함할 수 있다. 격막(23)은 루어 테이퍼 단부(20)가 테스트 디바이스의 상보적, 또는 짝맞춤 루어 테이퍼에 고정적으로 결합될 때 파열되는 웨브 패턴이 새겨지거나 또는 절단될 수 있는 파열 가능한 멤브레인이다. 실제로, 격막(23)의 파열은 폐쇄 하우징(10)이 테스트 디바이스에 작동 가능하게 결합될 때 최종 사용자에게 가청 및/또는 촉각 피드백을 제공한다.
도 3a는 예시적인 샘플 튜브(100)에 결합된 샘플 수집 및 전달 장치(5)를 도시하는 외부 사시도이다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 샘플 튜브(100)는 후속 분석, 예를 들어 PCR-기반 분자 진단 검정을 위하여 임상 샘플을 수용 및 보유하기 위한 임의의 적합한 용기이다. 이 실시예에서, 샘플 튜브는 표준 2 mL FISHERBRAD TM "스크루 탑(screwtop)" 튜브이다. 도 3b는 예시적인 샘플 튜브(100)에 결합된 샘플 수집 및 전달 장치(5)의 단면도를 도시한다. 샘플 튜브(100)는 개구(125)에 인접하여 배치된 수나사(135)를 포함한다. 수나사(135)는 폐쇄 하우징(10)의 상보적 나사 부분(47)과 결합될 때 개구(125)의 폐쇄 또는 밀봉을 촉진하는데 적합하다. 실제로, 샘플 수집 및 전달 시스템이 샘플 튜브(100)에 결합될 때, 필터 매트릭스(15)는 샘플 튜브에서 샘플을 선택적으로 보유하는 장벽으로서 기능하고, 폐쇄 하우징의 제2(또는 "상부") 샘플 채널(24) 내로 어떠한 물질도 누출하는 것을 방지한다. 이러한 구성에서, 루어 테이퍼 단부(20)가 개방될지라도, 필터 매트릭스는 어떠한 샘플 물질도 루어 루멘 내로 유동하는 것을 방지한다. 그러므로, 최종 사용자는 샘플 채취 및 전달 장치로 샘플 튜브의 폐쇄 후 취급, 전달, 및 분석 절차 동안 샘플에 노출되는 것으로부터 보호된다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 파열 가능한 격막은 본 명세서에 개시된 바와 같이 샘플 수집 및 전달 시스템의 루어 루멘(22)과 제2 챔버(24) 사이에 배치될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치(5)의 예시적인 사용을 예시하는 디바이스(300)의 사시도를 도시한다. 이 실시예에서, 디바이스(300)는 샘플 준비를 위해 구성된 제1(또는 "외측") 부분(320), 및 호스트 기기의 도킹 베이(docking bay) 내로의 삽입을 위해 구성된 제2(또는 "내측") 부분(310)을 구비한 마이크로 유체 카트리지이며, 샘플은 당업계에 공지된 다수의 진단 검정 프로토콜 중 임의의 것에 따라서 추가로 분석된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 외측 부분(320)은 본 명세서에 기술된 샘플 수집 및 전달 장치의 상보적 루어 테이퍼와 결합하기 위해 구성된 돌출 루어 테이퍼(325)를 구비한다. 도 4b는 샘플 채취 및 전달 시스템(5)이 상보적 루어들을 연결하는 것에 의해 디바이스(300)에 결합되는 반전 배향의 샘플 튜브(100)를 도시한다. 이러한 구성에서, 폐쇄 조립체의 루어 테이퍼는 다음에 추가로 설명되는 바와 같이, 샘플 튜브로부터 마이크로 유체 카트리지로 액체 샘플을 이송하기 위한 유체 채널을 형성하도록 마이크로 유체 카트리지의 돌출 루어 테이퍼에 작동 가능하게 결합된다. 실제로, 폐쇄 조립체의 돌출 리브(25)들은 마이크로 유체 카트리지의 외측 부분과 접촉하고, 예를 들어, 캡핑된 샘플 튜브를 카트리지에 연결할 때 최종 사용자에 의해 가해진 과도한 힘으로 인해 샘플 수집 및 전달 장치 및/또는 카트리지에 대한 손상을 방지하도록 기능한다.
도 5a 및 도 5b는 샘플 튜브, 샘플 수집 및 전달 장치, 및 마이크로 유체 카트리지 사이의 커플링들의 추가 세부 사항을 도시하는 분해도이다. 도 5a는 베이스 부분(45), 테이퍼형 중간 부분(30), 및 반전된 배향에서 마이크로 유체 카트리지 및 샘플 튜브(100)의 외측 부분(320)과 접촉하는 돌출 리브들을 구비한 돌출 리브(25)들을 포함하는, 샘플 하우징(10)의 외부 특징들을 도시한다. 도 5b는 폐쇄 하우징의 루어 테이퍼(20)가 마이크로 유체 디바이스의 외측 부분의 루어 테이퍼(325)에 결합되거나 또는 "짝맞춤"된, 도 5a에 도시된 특징들의 단면도를 도시한다. 결합된 루어 테이퍼들은 밀봉 접촉되고, 카트리지의 마이크로 유체 채널(335)과 유체 연통하는 샘플 채널(330)을 형성한다. 주변 실험실 조건 하에서, 폐쇄 조립체의 필터 매트릭스(15)는 샘플 튜브에 있는 어떠한 샘플 재료도 샘플 채널에 들어가는 것을 방지하는 액체 장벽을 형성한다. 작동시에, 외부 진공은 예를 들어 마이크로 유체 카트리지의 내측 부분이 삽입되는 호스트 기기에 의해 샘플 채널에 인가될 수 있다. 진공 하에서, 액체 샘플은 필터 매트릭스를 통해 샘플 채널로 흡인되는 한편, 미립자 물질은 샘플 수집 및 전달 장치에 보유된다. 액체 샘플은 그런 다음 마이크로 유체 채널로 들어가고, 호스트 기기의 제어 하에서 추가 처리 및 분석을 위해 카트리지 내로 전달된다.
도 6은 분석을 위해 임상 샘플을 수집 및 전달하도록 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치를 사용하기 위한 예시적인 방법(600)의 블록도이다. 단계 602는 환자 또는 공여자로부터 하나 이상의 생물학적 샘플을 수집하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 샘플(들)은 실험실 기술자, 의사 또는 간호사, 및/또는 환자 또는 공여자에 의해 수집될 수 있다. 하나 이상의 샘플(들)은 면봉 또는 바늘 등에 의해 채취된 조직, 배출물 또는 배설물의 액체, 반액체 또는 고체 생체 샘플들일 수 있다. 한 실시예에서, 하나 이상의 샘플(들)은 혈액 또는 혈액 부산물일 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 샘플(들)은 분변일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 하나 이상의 샘플(들)은 조직 생검일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 하나 이상의 샘플(들)은 결핵과 같은 감염성 질환을 가지는 것으로 의심되는 환자로부터의 상이한 조직으로부터의 생검들을 포함할 수 있다. 단계 604는 샘플 튜브에 하나 이상의 샘플(들)을 첨가하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 샘플(들)은 피펫 또는 혈액 점적 주사기에 의해 또는 샘플 튜브에 면봉을 선택적으로 보지하기 위한 파괴 가능한 손잡이를 가질 수 있는 면봉에 의해 첨가될 수 있다. 고체 샘플들은 당업계에 공지된 임의의 수동 수단에 의해 첨가될 수 있다. 고체 및/또는 반고체 샘플들은 우선적으로 멸균된 PBS 등과 같은 완충액, 희석제, 또는 수집 유체가 예비 적재된 샘플 튜브들 내로 첨가된다. 선택적 단계 605는 샘플의 용해 및 관심 대상 피분석물(analyte of interest)의 용해를 돕도록 및/또는 관심 대상 피분석물의 분해를 억제하도록 시약의 첨가를 포함하는 분석을 위한 샘플의 준비를 용이하게 하기 위한 다수의 처리 단계 중 임의의 단계를 포함할 수 있다. 선택적 처리들은 열의 추가, 초음파 분해(sonication) 또는 전기 천공법(electroporation)과 같은 관심 대상 피분석물들을 방출하도록 세포를 파괴시키는 물리적 수단을 또한 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 비터 비드(beater bead)들은 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)과 같은 박테리아의 파괴를 돕도록 사용된다. 다른 선택적인 처리들은 전혈 샘플들로부터 혈장 분획(plasma fraction)을 분리하도록 응고용 약제 또는 인자들에 대한 노출을 포함한다. 단계 606은 "샘플 전달 캡" 또는 간결성을 위해 "캡"으로서 지칭될 수 있는 본 발명의 샘플 수집 및 전달 장치의 선택적 결합을 포함한다. 한 실시예에서, 캡은 샘플의 누출 및 샘플 튜브 내로의 외부 공기의 유동을 방지하는 밀폐성, 공압적으로 기밀한 밀봉부를 생성하도록 샘플 튜브에 나사 결합된다. 단계 608은 캡핑되고 밀봉된 샘플 튜브를 반전시키는 단계를 포함한다. 샘플 수집 및 전달 장치의 필터 매트릭스는 캡 밖으로 샘플이 누출하는 것을 방지하고, 그러므로 모든 샘플 물질은 밀봉된 샘플 튜브에 보유된다. 단계 610은 반전된 샘플 튜브의 캡핑된 단부를 마이크로 유체 테스트 카트리지에 부착하는 단계를 포함한다. 부착은 샘플 캡과 마이크로 유체 카트리지에 있는 상보적 루어 테이퍼들을 통해 중재되며, 이러한 것은 밀봉된 연결을 형성하도록 결합하거나 "짝맞춤"된다. 밀봉된 연결은 필터 매트릭스에 의해 차단되는 샘플 수집 및 전달 장치와 마이크로 유체 디바이스들 사이의 유체 채널을 생성한다. 선택적 단계 615는 샘플 캡에 있는 격막을 파열시키는 단계를 포함하며, 이러한 것은 샘플 캡이 마이크로 유체 카드에 적절하게 부착되었다는 가청 및/또는 촉각 피드백을 최종 사용자에게 제공한다. 단계 612는 내측 카트리지 부분을 통해 호스트 기기 내로 마이크로 유체 카트리지를 삽입하는 단계를 포함한다. 호스트 기기는 루어 연결부에서의 공압력을 제어한다. 충분한 진공이 연결부에 인가될 때, 액체 샘플은 추가 처리 및 분석을 위해 필터 매트릭스를 통하여 마이크로 유체 카트리지 내로 흡인되는 한편, 미립자 물질은 필터에서 보유된다. 일부 실시예에서, 필터 매트릭스를 통과하는 액체 샘플은 필터에 함침된 내부 대조구 물질을 재수화시키고, 대조구 물질은 그런 다음 액체 샘플에 용해된다. 그러므로, 모든 내부 대조구 물질은 샘플 물질과 동일한 하류 처리 및 분석 단계를 거친다.
지금 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명에 따른 대안적인 예시적 샘플 수집 및 전달 장치(700)의 사시도가 도시되어 있다. 샘플 수집 및 전달 장치(700)는 또한 "샘플 튜브"로서 지칭될 수 있다. 샘플 수집 및 전달 장치(700)와 같은 샘플 튜브는 체액, 배출물 또는 조직과 같은 의학적 샘플 또는 샘플을 수용, 보유, 및 전달하기 위한 임의의 적절한 샘플 튜브일 수 있다. 샘플 수집 및 전달 장치는 상부 부분(710) 및 하부 부분(720)을 가지는 용기를 포함한다. 상부 부분(710)은 상부 개구(730)를 가지는 실질적으로 원형인 단면을 가지는 대체로 원통 형상을 가진다. 하부 부분(720)은 상부 부분으로부터 늘어지고, 하부 개방 루어 단부(750)를 구비한 대체로 원추 형상을 가진다. 상부 부분, 하부 부분, 및 루어 단부는 샘플 수집 및 전달 장치의 내부 영역(715)을 함께 형성한다. 하부 부분(720)은 필터 매트릭스(760A)를 수용하도록 구성된다. 한 실시예에서, 루어 단부에 근접한 하부 부분(720)의 외부면은 원주 리브형 돌출부(725)가 반경 방향으로 배치될 수 있다. 리브형 돌출부의 수 및 위치 설정은 본 발명에 의무적인 것이 아니며, 각각의 몇몇 가능한 대안이 본 발명에서 고려된다. 반투명 및/또는 착색될 수 있는 샘플 수집 및 전달 장치(700)는 예를 들어 2 mL와 같은 표준 임상 분석에 사용되는 임의의 크기일 수 있다.
샘플 수집 및 전달 장치(700)는 상부 개구(730)에 근접하여 배치된 폐쇄 하우징(740)을 포함할 수 있다. 폐쇄 하우징은 상부 개구를 폐쇄 또는 밀봉하기 위한 임의의 적절한 구조를 포함할 수 있다. 폐쇄 하우징(740)은 또한 "샘플 튜브 캡"으로 지칭될 수 있다. 한 실시예에서, 폐쇄 하우징(740)은 상부 개구를 해제 가능하게 또는 제거 가능하게 밀봉하도록 구성된다. 폐쇄 하우징은 상부 개구로부터 폐쇄 하우징을 파지 및/또는 제거하기 위한 탭(747)을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 탭(747)은 폐쇄 하우징을 상부 개구 내로 선택적으로 록킹하는 것을 도울 수 있다. 폐쇄 하우징은 샘플 튜브의 상부 부분(710)에 폐쇄 하우징(740)을 연결하기 위한 가요성 힌지(743)를 포함할 수 있다. 폐쇄 하우징은 필터 매트릭스(760B)를 수용하도록 구성될 수 있는 상부 필터 챔버(745)를 포함할 수 있다. 상부 필터 챔버(745) 및 필터 매트릭스(760B)는 상부 개구(730)가 폐쇄 하우징(740)으로 밀봉될 때 샘플 튜브의 상부 부분(710) 내부에 "스냅" 끼워맞춤되도록 구성된다. 폐쇄 하우징(740)의 외부면에는 샘플 튜브의 내부를 외부 대기로 환기시키는 환기공(749)이 구성된다.
본 명세서에 기술된 바와 같이, 필터 매트릭스(760A 및 760B)들은 주변 환경 하에서 공기 투과성이고 액체 불투과성인 대체로 다공성 디스크 형상 구조들이다. 필터 매트릭스들은 대기압에서의 강하(예를 들어, 1 psi의 Δρ)가 액체 샘플이 필터들을 통과하는 것을 가능하게 하도록 구성된다. 폐쇄 하우징(740) 내에 작동 가능하게 배치될 때, 필터 매트릭스(760B)는 액체의 유동을 차단하면서 공기의 통과를 허용하도록 기능한다. 이러한 방식으로, 필터 매트릭스는 샘플과의 접촉으로부터 최종 사용자를 보호하는 한편, 샘플 튜브의 내부의 환기를 가능하게 한다. 샘플 튜브의 하부 부분(720) 내에 작동 가능하게 배치될 때, 필터 매트릭스(760A)는 표준 실험실 조건 하에서 샘플 튜브로부터 액체 샘플의 유동을 차단하도록 기능한다. 실제로, 샘플 수집 및 전달 장치의 루어 테이퍼 단부(750)로의 진공력의 인가는 필터 매트릭스를 통해 수집된 샘플의 액상을 흡인한다. 대조적으로, 필터의 기공 크기보다 큰 임의의 미립자 물질은 보유되며, 그러므로 액상으로부터 분리된다. 일부 실시예에서, 본원에 기술된 바와 같이, 필터 매트릭스(760A)는 내부 검정 대조구가 함침될 수 있다.
샘플 수집 및 전달 장치(700)의 특징들의 이러한 배열은 본 발명의 대안적인 실시예의 단면도인 도 8a 및 도 8b에 상세하게 도시되어 있다. 도 8a는 개방된 구성인 샘플 수집 및 전달 장치(700)를 도시한다. 도 8b는 장치의 내부 부분(715)에 위치된 필터 챔버(745) 및 필터 매트릭스(760B)로 밀봉되거나 폐쇄된 구성으로 있는 샘플 수집 및 전달 장치(700)를 도시한다. 이러한 구성에서, 필터 챔버, 장치의 내부 부분, 및 필터 매트릭스는 유체 연통한다. 필터 매트릭스(760A)는 하부 챔버(775) 및 루어 루멘(780)과 추가로 유체 연통한다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 샘플 수집 및 전달 장치(700)는 루어 루멘(780)과 하부 챔버 사이에 배치된 격벽을 선택적으로 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 격벽은 루어 테이퍼 단부(780)가 테스트 디바이스의 상보적 짝맞춤 루어 테이퍼에 고정적으로 결합될 때 파열되는 파열 가능한 멤브레인이다. 실제로, 격벽의 파열은 테스트 샘플 수집 및 전달 시스템이 테스트 디바이스에 작동 가능하게 연결될 때 최종 사용자에게 가청 및/또는 촉각 피드백을 제공한다. 본원에 기술된 바와 같이, 테스트 디바이스는 마이크로 유체 카트리지일 수 있다.
도 9는 임상 또는 다른 샘플을 수집하도록 샘플 수집 및 전달 장치(700)를 사용하는 예시적인 방법(900)의 블록도이다. 단계 902는 환자 또는 공여자로부터 하나 이상의 생물학적 샘플을 수집하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 샘플(들)은 실험실 기술자, 의사 또는 간호사 및/또는 환자 또는 공여자에 의해 수집될 수 있다. 하나 이상의 샘플(들)은 면봉 또는 바늘 등에 의해 채취된 조직, 배출물 또는 배설물의 액체, 반액체 또는 고체 생체 샘플일 수 있다. 한 실시예에서, 하나 이상의 샘플(들)은 혈액 또는 혈액 부산물일 수 있다. 다른 실시예에서, 하나 이상의 샘플(들)은 분변일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 하나 이상의 샘플(들)은 조직 생검일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 하나 이상의 샘플(들)은 결핵과 같은 감염성 질환을 가지는 것으로 의심되는 환자로부터의 상이한 조직으로부터의 생검들을 포함할 수 있다. 단계 904는 샘플 수집 및 전달 장치의 내부 공간에 하나 이상의 샘플(들)을 첨가하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 샘플(들)은 피펫이나 혈액 점적 주사기 또는 샘플 튜브에 면봉을 선택적으로 보지하기 위한 파괴 가능한 손잡이를 가질 수 있는 면봉에 의해 첨가될 수 있다. 고체 샘플들은 당업계에 공지된 임의의 수동 수단에 의해 첨가될 수 있다. 고체 및/또는 반고체 샘플들은 우선적으로 멸균된 PBS 등과 같은 완충액, 희석제 또는 수집 유체가 예비 적재된 샘플 튜브들에 첨가된다. 선택적 단계 905는 샘플의 용해 및 관심 대상 피분석물의 방출을 돕도록 및/또는 관심 분석 대상의 분해를 억제하는 것을 포함하도록 시약의 첨가를 포함하는 분석을 위한 샘플의 분비를 용이하게 하는 다수의 처리 단계 중 임의의 단계를 포함한다. 선택적 처리들은 열의 추가, 초음파 분해 또는 전기 천공법과 같은 관심 대상 피분석물들을 방출하도록 세포를 파괴시키는 물리적 수단을 또한 포함할 수 있다. 단계 906은 본 발명의 폐쇄 조립체의 선택적 결합을 포함한다. 한 실시예에서, 폐쇄 조립체 또는 "캡"은 테스트 샘플의 누출을 방지하는 밀착 밀봉을 생성하도록 샘플 튜브 상으로 스냅 결합된다. 공기는 환기공을 통해 튜브로부터 환기될 수 있다. 단계 908은 샘플 튜브의 루어 단부를 테스트 디바이스, 예를 들어 마이크로 유체 카드 또는 카트리지에 부착하는 단계를 포함한다. 부착은 샘플 캡과 마이크로 유체 카트리지에 있는 상보적 루어 테이퍼들을 통해 중재되며, 이러한 것은 밀봉된 연결을 형성하도록 결합하거나 "짝맞춤"된다. 밀봉된 연결은 샘플 튜브의 하부 부분에 있는 필터 매트릭스에 의해 차단되는 샘플 튜브와 마이크로 유체 디바이스들 사이의 유체 채널을 생성한다. 선택적 단계 915는 샘플 캡에 있는 격막을 파열시키는 단계를 포함하며, 이러한 것은 샘플 튜브가 마이크로 유체 카드에 성공적으로 부착되었다는 가청 및/또는 촉각 피드백을 최종 사용자에게 제공한다. 단계 910은 내측 카트리지 부분을 통해 호스트 기기 내로 마이크로 유체 카트리지를 삽입하는 단계를 포함한다. 호스트 기기는 루어 연결부에서의 공압력을 제어하고, 진공을 생성하는 것에 의해, 추가의 처리 및 분석을 위하여 필터 매트릭스를 통해 마이크로 유체 카드 내로 액체 샘플을 흡인하는 한편, 미립자 물질은 필터에서 보유된다.
예시적인 실시예는 다음을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다:
실시예 1. 샘플 수집 및 전달 장치로서,
샘플 튜브에 선택적으로 제거 가능하게 결합하도록 구성된 베이스 부분, 테이퍼형 중간 부분, 및 테스트 디바이스의 상보적 루어를 수용하기 위해 구성되는 개방 루어 단부를 포함하는 폐쇄 하우징; 및
상기 폐쇄 하우징 내에 배치되는 필터 매트릭스를 포함하는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 2. 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 대기압에서 공기 투과성이고 액체 불투과성이며, 상기 개방 루어 단부를 통한 샘플의 유동을 차단하도록 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 3. 실시예 2의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 감압된 대기압 하에서 공기 투과성 및 액체 투과성이며, 상기 개방 루어 단부를 통한 샘플의 유동을 가능하게 하도록 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 4. 실시예 3의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 감압된 대기압은 제곱 인치당 약 1 파운드인 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 5. 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 상기 테이퍼형 중간 부분의 내부에 배치되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 6. 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질, 친수성 다공성 물질, 소유성 다공성 물질, 및 친유성 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 다공성 물질로 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 7. 실시예 6의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질로 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 8. 실시예 7의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 소수성 다공성 물질이 중합체 물질인 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 9. 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 기공 크기 및 약 1000 ㎛ 내지 약 2000 ㎛의 두께를 가지는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 10. 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 내부 검정 대조구가 함침되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 11. 실시예 10의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 내부 검정 대조구는 천연 핵산 염기서열 또는 비천연 핵산 염기서열을 포함하는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 12. 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 테이퍼형 중간 부분과 상기 루어 단부 사이에 반경 방향으로 배치된 원주 돌출부들을 추가로 포함하는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 13. 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 베이스 부분은 샘플 튜브의 상보적 나사 부분과 제거 가능하게 결합되도록 구성된 암나사 부분을 포함하는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 14. 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 폐쇄 하우징은 샘플 튜브에 선택적으로 제거 가능하게 결합되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 15. 실시예 14의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 샘플 튜브의 체적은 약 2 mL인 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 16. 테스트 샘플을 수집하여 마이크로 유체 카트리지에 전달하는 방법으로서,
a) 질환이 의심되는 개인으로부터 테스트 샘플을 입수하는 단계;
b) 제1 개방 단부를 가지는 샘플 튜브를 제공하는 단계;
c) 상기 테스트 샘플을 상기 샘플 튜브에 배치하는 단계;
d) 상기 샘플 튜브에 실시예 1의 샘플 수집 및 전달 장치를 결합하는 단계;
e) 샘플 튜브를 반전시키는 단계;
f) 루어 채널을 생성하도록 상기 마이크로 유체 카트리지의 상보적 루어 테이퍼 단부에 상기 샘플 수집 및 전달 장치의 루어 테이퍼 단부를 결합하는 단계;
g) 호스트 기기 내로 상기 마이크로 유체 카트리지를 삽입하는 단계; 및
h) 상기 루어 채널에 진공을 인가하도록 상기 호스트 기기에 명령하는 단계를 포함하는 방법.
실시예 17. 샘플 수집 및 전달 장치로서,
테스트 샘플을 수용하도록 구성된 내부 부분, 상기 샘플을 수용하도록 구성된 상기 내부 부분으로의 개구를 가지는 상부 부분, 그 내부에 제1 필터 매트릭스가 배치되는 하부 부분, 및 상기 내부 부분으로의 상기 개구 반대편에 있는 개방 루어 단부를 가지는 샘플 튜브로서, 상기 제1 필터 매트릭스가 상기 개방 루어 단부를 통한 상기 샘플의 유동을 차단하도록 구성되는, 상기 샘플 튜브; 및
상기 개구를 밀봉하기 위해 구성되는 폐쇄 하우징으로서, 제2 필터 매트릭스가 내부에 배치되는 필터 챔버, 사용자 조작을 위해 구성된 탭, 상기 폐쇄 하우징을 상기 샘플 튜브에 결합하도록 구성된 가요성 힌지, 및 선택적으로 환기공을 포함하는 상기 폐쇄 하우징을 포함하는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 18. 실시예 17의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 제1 필터 매트릭스는 대기압에서 공기 투과성이고 액체 불투과성인 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 19. 실시예 17의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 제1 필터 매트릭스는 감압된 대기압 하에서 공기 투과성 및 액체 투과성이며, 상기 루어 단부를 통한 액체 샘플의 유동을 가능하게 하도록 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 20. 실시예 19의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 감압된 대기압은 제곱 인치당 약 1 파운드인 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 21. 실시예 16의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질, 친수성 다공성 물질, 소유성 다공성 물질 및 친유성 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 다공성 물질로 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 22. 실시예 21의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질로 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 23. 실시예 22의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 소수성 다공성 물질이 중합체 물질인 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 24. 실시예 16의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 제1 필터 매트릭스는 50 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 기공 크기 및 1000 ㎛ 내지 2000 ㎛의 두께를 가지는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 25. 실시예 16의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 제1 필터 매트릭스는 내부 검정 대조구가 함침되는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 26. 실시예 25의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 상기 내부 검정 대조구는 천연 또는 비천연 핵산 염기서열을 포함하는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 27. 실시예 16의 샘플 수집 및 전달 장치에 있어서, 하부 부분과 루어 단부 사이에 반경 방향으로 배치된 원주 돌출부들을 추가로 포함하는 샘플 수집 및 전달 장치.
실시예 28. 테스트 샘플을 수집하여 마이크로 유체 카트리지에 전달하는 방법으로서,
a) 질환을 가지는 것으로 의심되는 개인로부터 테스트 샘플을 입수하는 단계;
b) 실시예 16의 상기 샘플 수집 및 전달 장치에 상기 테스트 샘플을 배치하는 단계;
c) 루어 채널을 생성하도록 상기 마이크로 유체 카트리지의 상보적 루어 테이퍼 단부에 상기 샘플 수집 및 전달 장치의 루어 테이퍼 단부를 연결하는 단계;
d) 상기 마이크로 유체 카트리지를 호스트 기기에 삽입하는 단계; 및
e) 상기 루어 채널에 진공을 인가하도록 상기 호스트 기기에 명령하는 단계를 포함하는 방법.
물론, 상기된 내용은 본 발명의 예시적인 실시예에 관한 것이며, 하나 이상의 변형이 다음의 청구항들에 제시된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 만들어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다:
상기된 다양한 실시예들은 결합되어 추가적인 구현을 제공할 수 있다. 2015년 4월 29일 미국 특허 가출원 62/154,509를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 본 명세서에 언급된 및/또는 출원 데이터 시트에 열거된 모든 미국 특허, 미국 특허 출원 공개, 미국 특허 출원, 외국 특허, 외국 특허 출원 및 비특허 간행물(미국 특허 가출원을 포함하지만 이에 한정되지 않음)들은 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다.
Claims (28)
- 샘플 전달 장치로서,
샘플 튜브에 선택적으로 제거 가능하게 결합하도록 구성되는 베이스 부분, 테이퍼형 중간 부분, 및 테스트 디바이스의 상보적 루어(complementary luer)를 수용하도록 구성되는 개방 루어 단부를 포함하는 폐쇄 하우징; 및
상기 폐쇄 하우징 내에 배치되는 필터 매트릭스;를 구비하고,
상기 필터 매트릭스는 대기압에서는 공기 투과성 및 액체 불투과성이고, 상기 개방 루어 단부를 통한 샘플의 유동을 차단하도록 구성되며,
상기 필터 매트릭스는 감압된 대기압 하에서는 공기 투과성 및 액체 투과성이고, 상기 개방 루어 단부를 통한 샘플의 유동을 가능하게 하도록 구성되는 샘플 전달 장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 상기 테이퍼형 중간 부분의 내부에 배치되는 샘플 전달 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질, 친수성 다공성 물질, 소유성 다공성 물질, 및 친유성 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 다공성 물질로 구성되는 샘플 전달 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 소수성 다공성 물질로 구성되는 샘플 전달 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 소수성 다공성 물질은 중합체 물질인 샘플 전달 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 상기 샘플이 상기 필터 매트릭스를 통과하기 전에 내부 검정 대조구가 함침되는 샘플 전달 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 내부 검정 대조구는 천연 핵산 염기서열 또는 비천연 핵산 염기서열을 구비하는 샘플 전달 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 테이퍼형 중간 부분과 상기 개방 루어 단부 사이에 반경 방향으로 배치되는 원주 돌출부들을 더 구비하는 샘플 전달 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 베이스 부분은 샘플 튜브의 상보적 나사 부분과 제거 가능하게 결합되도록 구성되는 암나사 부분을 포함하는 샘플 전달 장치.
- 질환이 의심되는 개인으로부터 입수된 테스트 샘플을 수집하여 테스트 디바이스인 마이크로 유체 카트리지에 전달하는 방법으로서,
a) 제1 개방 단부를 가지는 샘플 튜브를 제공하는 단계;
b) 상기 테스트 샘플을 상기 샘플 튜브에 배치하는 단계;
c) 제1항의 샘플 전달 장치를 상기 샘플 튜브에 결합하는 단계;
d) 상기 샘플 튜브의 방향을 반전시키는 단계;
e) 상기 마이크로 유체 카트리지의 상보적 루어 테이퍼 단부에 상기 샘플 전달 장치의 개방 루어 단부를 결합하여 루어 채널을 생성하는 단계;
f) 상기 마이크로 유체 카트리지를 호스트 기기 내로 삽입하는 단계; 및
g) 상기 호스트 기기에 명령하여 상기 루어 채널에 진공을 인가하는 단계;를 구비하는 방법. - 샘플 수집 및 전달 장치로서,
샘플을 수용하도록 구성된 내부 부분, 상기 샘플을 수용하도록 구성되는 상기 내부 부분으로의 개구를 가지는 상부 부분, 그 내부에 제1 필터 매트릭스가 배치되는 하부 부분, 및 상기 내부 부분으로의 상기 개구 반대편에 있는 개방 루어 단부를 가지는 샘플 튜브로서, 상기 제1 필터 매트릭스가 상기 개방 루어 단부를 통한 상기 샘플의 유동을 차단하도록 구성되는, 상기 샘플 튜브; 및
상기 개구를 밀봉하도록 구성되는 폐쇄 하우징으로서, 제2 필터 매트릭스가 내부에 배치되는 필터 챔버, 사용자 조작을 위해 구성되는 탭, 상기 폐쇄 하우징을 상기 샘플 튜브에 결합하도록 구성되는 가요성 힌지, 및 선택적으로 환기공을 포함하는, 상기 폐쇄 하우징;을 구비하고,
상기 제1 필터 매트릭스는 대기압에서는 공기 투과성 및 액체 불투과성이고,
상기 제1 필터 매트릭스는 감압된 대기압 하에서는 공기 투과성 및 액체 투과성이고, 상기 개방 루어 단부를 통한 샘플의 유동을 가능하게 하도록 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치. - 삭제
- 삭제
- 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 필터 매트릭스들은 소수성 다공성 물질, 친수성 다공성 물질, 소유성 다공성 물질, 및 친유성 다공성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 다공성 물질로 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
- 제16항에 있어서, 상기 필터 매트릭스는 소수성 다공성 중합체 물질로 구성되는 샘플 수집 및 전달 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 제1 필터 매트릭스는 상기 샘플이 상기 필터 매트릭스를 통과하기 전에 내부 검정 대조구가 함침되는 샘플 수집 및 전달 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 하부 부분과 상기 개방 루어 단부 사이에 반경 방향으로 배치되는 원주 돌출부들을 더 구비하는 샘플 수집 및 전달 장치.
- 질환이 의심되는 개인으로부터 입수된 테스트 샘플을 수집하여 마이크로 유체 카트리지에 전달하는 방법으로서,
a) 제13항의 샘플 수집 및 전달 장치에 상기 테스트 샘플을 배치하는 단계;
b) 상기 마이크로 유체 카트리지의 상보적 루어 테이퍼 단부에 상기 샘플 수집 및 전달 장치의 개방 루어 단부를 결합하여 루어 채널을 생성하는 단계;
c) 상기 마이크로 유체 카트리지를 호스트 기기 내로 삽입하는 단계; 및
d) 상기 호스트 기기에 명령하여 상기 루어 채널에 진공을 인가하는 단계;를 구비하는 방법. - 삭제
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- 삭제
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