KR20130085993A - 분석 장치를 통한 유체 유동의 제어 - Google Patents

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KR20130085993A
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제임스 디. 케널레이
종 딩
필립 씨. 호지머
에드워드 알. 스칼리스
수잔 다니엘손
데이비드 에이. 토마소
티모시 씨. 워렌
Original Assignee
오르토-클리니칼 다이아그노스틱스, 인코포레이티드
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Abstract

분석 장치는 액체 샘플 구역; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역을 포함한다. 검출 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제1 세트의 돌출부들을 포함한다. 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 갖는다. 분석 장치는 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 추가로 포함한다. 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제2 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 갖는다. 위킹 구역은 직사각형의 형상이고, 직사각형의 긴 변은 유동 방향으로 연장되어 분석 장치에서의 압력 구배를 감소시키며, 압력 구배의 감소는 동일한 길이의 변들 및 동일한 체적을 갖는 위킹 구역에 비해 액체 샘플의 총 유동 시간을 증가시킨다. 제2 세트의 돌출부들 중 적어도 일부분은, 제1 세트의 돌출부들과는 상이한 직경, 중심간 간격, 또는 돌출부들 사이의 간극으로부터 선택되는 적어도 하나의 치수를 갖고, 장치를 통한 샘플의 총 유동 시간을 증가시키도록 선택된다.

Description

분석 장치를 통한 유체 유동의 제어{CONTROLLING FLUID FLOW THROUGH AN ASSAY DEVICE}
관련 출원과의 상호 참조
본 특허 출원은 그 개시내용이 전체적으로 참고로 포함된, 2012년 1월 20일자로 출원된 미국 가출원 제61/588772호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 진단 분석의 분야에 관한 것이며, 구체적으로는 검출될 분석물(analyte)이 생물학적 또는 비-생물학적 샘플 내에 존재하는 측방 유동 분석법(lateral flow assay)에 관한 것이다.
진단 분석은 널리 보급되어 있으며 많은 질환의 진단, 치료 및 관리에 중심적인 것이다. 상이한 유형의 진단 분석법이 임상 샘플, 예를 들어 혈액, 혈청, 혈장, 소변, 타액, 조직 생검체, 대변, 객담, 피부 또는 인후 스왑(swab) 및 조직 샘플 또는 프로세싱된 조직 샘플에서의 다양한 분석물의 검출을 간소화하기 위하여 수년에 걸쳐 개발되어 왔다. 빈번하게는, 이들 분석법은 사용이 용이하고 제조가 저렴하면서 빠르고 신뢰할 만한 결과를 제공할 것으로 기대된다. 당연히, 모든 이들 요건을 하나의 그리고 동일한 분석법에서 충족시키는 것은 어렵다. 실제는, 많은 분석법이 그 속도에 의해 제한된다. 다른 중요한 파라미터는 감도이다. 분석 기술에서의 최근의 발달은 가능한 가장 빠른 시점에서 샘플에서의 질환 지표의 검출뿐만 아니라 미량의 분석물의 검출도 허용하는 점점 더 민감한 검사에 이르게 되었다.
일반적인 유형의 일회용 분석 장치는 액체 샘플을 수용하는 구역 또는 영역, 시약 구역으로도 공지된 시약 구역, 및 검출 구역으로도 공지된 반응 구역을 포함한다. 이들 분석 장치는 일반적으로 측방 유동 검사 스트립으로 공지되어 있다. 상기 장치들에서는 모세관 유동을 지지할 수 있는 유체 유동 경로를 한정하는 다공성 물질, 예를 들어 니트로셀룰로오스가 이용된다. 예에는 미국 특허 제5,559,041호, 미국 특허 제5,714,389호, 미국 특허 제5,120,643호, 및 미국 특허 제6,228,660호에 도시된 것들이 포함되며, 상기 미국 특허 전부는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
빈번하게는, 샘플 부가 구역은 샘플을 흡수할 수 있는 더욱 다공성인 물질로 이루어지며, 혈액 세포의 분리가 요구될 때에는 이는 적혈구 세포의 포획에도 효과적이다. 그러한 물질의 예로는 예를 들어 셀룰로오스, 울(wool), 유리 섬유, 석면, 합성 섬유, 중합체 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 종이, 플리스(fleece), 겔 또는 티슈와 같은 섬유성 물질이 있다.
다른 유형의 분석 장치는 모세관 유동을 유도하기 위하여 돌출부들을 갖는 비다공성 분석 장치이다. 그러한 분석 장치의 예에는 국제특허 공개 WO 2003/103835호, 국제특허 공개 WO 2005/089082호, 국제특허 공개 WO 2005/118139호, 및 국제특허 공개 WO 2006/137785호에 개시된 개방형 측방 유동 장치가 포함되며, 상기 국제특허 공개 전부는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
공지된 비다공성 분석 장치가 도 1에 도시되어 있다. 분석 장치(1)는 적어도 하나의 샘플 부가 구역(2), 시약 구역(3), 적어도 하나의 검출 구역(4), 및 적어도 하나의 위킹(wicking) 구역(5)을 갖는다. 상기 구역들은 샘플이 샘플 부가 구역으로부터 위킹 구역으로 유동하는 유동 경로를 형성한다. 분석물에 결합할 수 있고 (코팅에 의한 것과 같이) 장치 상에 선택적으로 침착되는, 검출 구역(4) 내의 항체와 같은 포착 요소; 및 분석물의 농도 결정을 가능하게 할, 반응에 또한 참여할 수 있는, 시약 구역 내에서 장치 상에 침착되는 표지된 콘쥬게이트(labeled conjugate) 물질이 또한 포함되며, 여기서 표지된 콘쥬게이트 물질은 검출 구역에서의 검출을 위한 표지체를 지닌다. 콘쥬게이트 물질은 샘플이 시약 구역을 통과해 유동하여, 검출 구역으로 하류측으로 유동하는 샘플과 용해된, 표지된 콘쥬게이트 물질의 콘쥬게이트 플룸(plume)을 형성할 때 용해된다. 콘쥬게이트 플룸이 검출 구역 내로 유동할 때, 콘쥬게이트된 물질은 ("샌드위치(sandwich)" 분석법에서와 같이) 콘쥬게이트된 물질과 분석물의 복합체를 통한 것과 같이 포착 요소에 의해 또는 ("경쟁" 분석법에서와 같이) 직접적으로 포착될 것이다. 미결합 용해 콘쥬게이트 물질은 검출 구역을 통과하여 적어도 하나의 위킹 구역(5) 내로 스위핑될 것이다. 도 1에는 또한 돌출부 또는 마이크로필라(micropillar)가 도시되어 있다. 전부가 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 공개 제20060289787A1호, 미국 특허 공개 제20070231883A1호, 미국 특허 제7,416,700호 및 미국 특허 제6,139,800호에 개시된 것과 같은 기기는 검출 구역에서 결합된 콘쥬게이트된 물질을 검출할 수 있다. 일반적인 표지체는 형광 염료를 여기시키는 그리고 형광 염료를 검출할 수 있는 검출기가 포함된 기기에 의해 검출될 수 있는 형광 염료를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이 그러한 전형적인 분석 장치의 샘플 크기는 일반적으로 대략 200 ㎕이다. 그러한 샘플 크기는 사혈 전문 의사와 같은 의료 전문가로부터의 정맥혈 채혈을 필요로 한다. 대략 25 ㎕ 이하인, 소위 "핑거스틱(fingerstick)" 채혈로부터 획득가능한 혈액의 양을 수용하기 위하여 훨씬 더 작은 샘플 크기에 의해 기능할 수 있는 측방 유동 장치에 대한 필요성이 증가하고 있다. 샘플의 그러한 적은 양은 랜싯으로 손가락 끝을 찌른 후의 혈액 드롭 중 혈액의 양이다. 가정용 혈당 측정기에서는 전형적으로 혈당 수준을 제공하는 그러한 방식으로 수득되는 혈액 드롭이 이용된다. 그러한 더욱 작은 샘플 크기는 채혈을 위하여 의료 전문가를 필요로 하지 않을 것이며, 분석용 샘플을 제공하는 환자에게 더욱 큰 편안함을 제공할 것이다.
필요한 샘플 크기를 감소시키기 위하여, 측방 유동 분석 장치의 치수는 더욱 작은 샘플 크기를 수용하도록 감소된다. 그러나, 샘플 크기 및 장치 치수의 감소는 검출 구역 내에서 부적당한 콘쥬게이트를 제공하며 따라서 기기에 의해 판독될 수 있는 보다 적은 신호를, 일부 경우에는 최대 5x 더 낮은 신호 및 불량한 감도를 제공함이 밝혀졌다. 검출 구역 내에서의 부적당한 콘쥬게이트는, 다른 조건들 중에서도 장치에서의 샘플의 비효율적인 사용 및 감소된 샘플 크기로 인한 것으로 여겨진다. 치수 감소에 대한 다른 결점은 검출 구역의 폭이 또한 감소되어, 기기에 의해 판독될 수 있는 획득가능한 신호가 또한 더 적어지게 할 것이라는 것이다. 또한, 더욱 작은 장치가 유동 시간 및 콘쥬게이트 물질 접촉 시간을 감소시켜 콘쥬게이트 물질과 샘플 내의 분석물 사이의 보다 적은 결합을 초래한다는 것이 밝혀졌다. 이는 후술되는 더욱 작은 샘플 체적 디자인에 대해 특히 우려되는 것이다. 설명의 나머지 전체에 걸쳐, 용어 "더욱 작은 샘플 체적" 또는 "더욱 작은 체적" 디자인은 "소형화된" 디자인과 서로 바꾸어 사용된다.
따라서, 더욱 작은 체적 분석 장치에서의 샘플 크기의 감소로부터 일어나는 신호 손실을 만회할 수 있는 분석 장치에 대한 필요성이 있다. 또한, 분석 장치에서 샘플을 더 효율적으로 사용할 수 있는 분석 장치에 대한 필요성이 있다.
본 발명은 상기에 기재된 전술한 하나 이상의 문제점을 경감시키는 분석 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 태양은 분석 장치에 관한 것으로, 분석 장치는 액체 샘플 구역; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역으로서, 검출 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제1 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 갖는, 상기 검출 구역; 및 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제2 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고, 위킹 구역은 직사각형의 형상이고, 직사각형의 긴 변은 유동 방향으로 연장되어 분석 장치에서의 압력 구배를 감소시키며, 압력 구배의 감소는 동일한 길이의 변들 및 동일한 체적을 갖는 위킹 구역에 비해 액체 샘플의 총 유동 시간을 증가시키고, 추가로, 제2 세트의 돌출부들 중 적어도 일부분은, 제1 세트의 돌출부들과는 상이한 직경, 중심간 간격, 또는 돌출부들 사이의 간극으로부터 선택되는 적어도 하나의 치수를 갖고, 장치를 통한 샘플의 총 유동 시간을 증가시키도록 선택된다.
본 발명의 다른 태양은 분석 장치에 관한 것으로, 분석 장치는 액체 샘플 부가 구역; 샘플 부가 구역의 하류측에 있고 샘플 부가 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 포착 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제2 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고, 위킹 구역은 액체 샘플의 총 유동 시간을 감소시키는 분석 장치에서의 압력 구배를 동일한 길이의 변들을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 증가시키는 원형의 형상이다.
본 발명의 다른 태양은 분석 장치에 관한 것으로, 분석 장치는 액체 샘플 구역; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고, 위킹 구역은 유체가 따르게 되는 길고 복잡한(tortuous) 경로를 제공하는 장벽(barrier)들을 포함하여 위킹 구역에서 유동 경로의 길이를 증가시키며, 유동 경로의 길이의 증가는 액체 샘플의 총 유동 시간을 감소시키는 분석 장치에서의 압력 구배를 장벽을 갖지 않는 동일한 크기의 위킹 구역에 비해 감소시킨다.
본 발명의 다른 태양은 분석 장치에 관한 것으로, 분석 장치는 액체 샘플 구역; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 한 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고, 돌출부들은 행별(row by row) 구성으로 배열되고, 필라(pillar)들의 행들 사이의 간극은 행 내의 필라들 사이의 간극보다 크다.
본 발명의 다른 태양은 분석 장치를 통한 샘플의 유동 속도를 제어하는 방법으로서, 이 방법은 액체 샘플 구역을 제공하는 단계; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역을 제공하는 단계; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역을 제공하는 단계; 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역으로서, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 갖는, 상기 위킹 구역을 제공하는 단계; 위킹 구역의 거시적 치수들을 선택하는 단계를 포함하며, 샘플의 감소된 총 유동 시간이 요구되면, 동일한 면적 및 높이(동일한 체적) 및 동일한 필라 배열을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 위킹 구역 내에서의 유동 경로의 길이를 감소시키는 것 중 적어도 하나에 의해 위킹 구역 내에서의 압력 구배를 증가시키고, 샘플의 총 유동 시간의 증가가 요구되면, 동일한 면적 및 높이(동일한 체적) 및 동일한 필라 배열을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 유동 경로의 길이를 증가시키는 것 또는 유체가 위킹 구역으로 들어가기 전의 유동 채널에서 필라 밀도를 증가시키는 것 중 적어도 하나에 의해 위킹 구역 내에서의 압력 구배를 감소시킨다.
본 발명의 추가의 목적, 특징 및 이점이 하기의 바람직한 실시 형태들의 상세한 고찰로부터 당업자에게 명백할 것이다.
<도 1>
도 1은 공지된 분석 장치를 도시하는 도면.
<도 2>
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 분석 장치의 개략도.
<도 3>
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 분석 장치의 개략도.
<도 4>
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 중심 진입부를 갖는 위킹 구역의 개략도.
<도 5>
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 장벽을 갖는 위킹 구역의 개략도.
<도 6>
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 원형 위킹 구역의 개략도.
<도 7>
도 7은 필라 밀도 및 간격에 영향을 미칠 수 있는 여러 치수들을 나타내는 도면.
<도 8>
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 직사각형 위킹 구역을 갖는 분석 장치와 비교하여 정사각형 위킹 구역을 갖는 분석 장치에 대한 총 유동 시간의 차이를 나타내는 도면.
<도 9a 내지 도 9d>
도 9a 내지 도 9d는 위킹 구역의 측부로부터 위킹 구역으로 들어가는 유체를 보여주는 사진.
<도 10a 내지 도 10c>
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 위킹 구역의 중심으로부터 위킹 구역으로 들어가는 유체를 보여주는 사진.
본 출원 및 첨부된 특허청구범위에 사용될 때, 단수형("a", "an" 및 "the")은 당해 문맥이 달리 명백하게 기술하지 않으면 복수형 지시 대상을 포함한다.
상세한 설명 및 특허청구범위 전체에 걸쳐 수치와 관련하여 사용되는 용어 "약"은 당업자에게 친숙한 그리고 허용가능한 정확도 구간을 나타낸다. 상기 구간은 바람직하게는 ±10%이다.
본 명세서에서 용어 "샘플"은 소정 체적의 액체, 용액 또는 현탁액을 의미하며, 이는 성분의 존재 또는 부재, 성분의 농도 등과 같은 그의 특성들 중 임의의 것을 정성적으로 또는 정량적으로 결정하고자 하는 것이다. 본 발명의 문맥에서 전형적인 샘플은 인간 또는 동물 체액, 예를 들어 혈액, 혈장, 혈청, 림프액, 소변, 타액, 정액, 양수, 위액, 가래, 객담, 점액, 누액, 대변 등이다. 다른 유형의 샘플은 인간 또는 동물 조직 샘플로부터 유래되며, 여기서 조직 샘플은 조사를 위한 특정 조직 성분들을 보여주기 위하여 액체, 용액, 또는 현탁액으로 프로세싱되었다. 본 발명의 실시 형태들은 모든 신체 샘플에 적용가능하지만, 바람직하게는 전혈, 소변 또는 객담의 샘플에 적용가능하다.
다른 예에서, 샘플은 식품 검사, 환경 검사, 생물 위협성 또는 생물 위험성 검사 등에 관련될 수 있다. 이는 단지 본 발명에 사용될 수 있는 샘플의 적은 예이다.
본 발명에서, 샘플의 측방 유동, 및 샘플에 존재하는 성분들과, 장치에 존재하는 시약 또는 당해 절차 동안 장치에 부가되는 시약과의 상호작용 및 그러한 상호작용의 검출을 기반으로 한 정성적 또는 정량적 결정은 진단 목적과 같은 임의의 목적을 위한 것일 수 있다. 그러한 검사들은 흔히 측방 유동 분석법으로 칭해진다.
진단적 결정의 예에는 상이한 장애들, 예를 들어 혈중 글루코스, 혈중 케톤, 소변중 글루코스 (당뇨병), 혈중 콜레스테롤 (아테롬성 동맥 경화증, 비만 등)과 같이 만성 대사 장애에 특이적인, 마커로도 지칭되는 분석물; 다른 특정 질환의 마커, 예를 들어 급성 질환, 예컨대 관상 동맥 경색의 마커 (예를 들어, 트로포닌(troponin)-T, NT-ProBNP), 갑상선 기능의 마커 (예를 들어, 갑상선 자극 호르몬(thyroid stimulating hormone; TSH)의 측정), 바이러스 감염의 마커 (특정 바이러스 항체의 검출을 위한 측방 유동 면역분석법의 이용) 등의 결정이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다.
또 다른 중요한 분야로는 약물과 같은 치료제가 그러한 약물을 필요로 하는 개체에게 투여되는 동반 진단제 분야가 있다. 또한, 적절한 분석은 약물이 그의 요구되는 효과를 갖고 있는지를 결정하기 위하여 적절한 마커의 수준이 측정되도록 행해진다. 대안적으로, 본 발명의 분석 장치를 치료제를 투여하기 전에 사용하여 상기 치료제가 필요로 하는 개체를 도울 것인지를 결정할 수 있다.
또 다른 중요한 분야로는 약물 남용을 나타내는 약물 및 약물 대사 산물의 용이하고 신속한 검출을 위한 약물 검사 분야; 예를 들어 소변 샘플 중 특정 약물 및 약물 대사 산물 (예를 들어, THC)의 결정 등이 있다.
용어 "분석물"은 용어 "마커"의 동의어로서 사용되며, 정성적으로 또는 정량적으로 측정되는 임의의 화학적 또는 생물학적 물질을 포함하고자 하고, 소분자, 단백질, 항체, DNA, RNA, 핵산, 바이러스 성분 또는 온전한 바이러스, 박테리아 성분 또는 온전한 박테리아, 세포 성분 또는 온전한 세포 및 이들의 복합체 및 유도체를 포함할 수 있다.
용어 "구역", "영역" 및 "부위"는 본 설명, 실시예 및 특허청구범위의 문맥에서 종래 기술의 장치에서 또는 본 발명의 실시 형태에 따른 장치에서 기판 상의 유체 유동 경로의 일부를 규정하기 위하여 사용된다.
용어 "반응"은 샘플의 성분들과 기판 상의 또는 기판 내의 적어도 하나의 시약 또는 시약들 사이에서, 또는 샘플에 존재하는 2가지 이상의 성분들 사이에서 일어나는 임의의 반응을 규정하기 위하여 사용된다. 용어 "반응"은 특히 분석물의 정성적 또는 정량적 측정의 일부로서 분석물과 시약 사이에 일어나는 반응을 규정하기 위하여 사용된다.
용어 "기판"은 캐리어 또는 매트릭스로서, 상기 캐리어 또는 매트릭스에는 샘플이 부가되고, 상기 캐리어 또는 매트릭스 상에서 또는 그 내부에서 측정이 수행되거나 또는 여기에서 분석물과 시약 사이에 반응이 일어나는, 캐리어 또는 매트릭스를 의미한다. 본 발명은 소형화된 분석 장치에 사용되는 감소된 샘플 크기로 인해 검출될 수 있는 신호가 낮아지는 문제점을 적어도 부분적으로 해결하는 적어도 하나의 분석물의 존재 또는 양을 결정하기 위한 측방 유동 분석 장치에 관한 것이다. 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 그러한 장치들의 바람직한 실시 형태들의 개략도를 도시한다. 분석 장치(10)는 적어도 하나의 샘플 부가 구역(20), 적어도 하나의 시약 구역(30), 적어도 하나의 검출 구역(40), 및 적어도 하나의 위킹 구역(50)을 갖는다. 상기 구역들은 샘플이 샘플 부가 구역으로부터 위킹 구역으로 유동하는 유동 경로를 형성한다. 분석물에 결합할 수 있고 (코팅에 의한 것과 같이) 장치 상에 선택적으로 침착되는, 검출 구역(40) 내의 포착 요소; 및 또한 분석물에 결합할 수 있고 시약 구역 내에서 장치 상에 위치되는 표지된 시약 물질이 또한 포함되며, 여기서 표지된 시약 물질은 검출 구역에서의 검출을 위한 제1 표지체를 지닌다.
요구되는 샘플의 양을 감소시키려는 원하는 목적을 달성하기 위하여, 본 발명자들은 통상적인 크기의 장치를 단순히 축소시키는 것이 위에서 본 바와 같이 불충분한 신호가 기기에 의해 판독되게 하기 때문에 이는 충분하지 않다는 것을 밝혀내었다. 추가적인 조사에 의하면, 통상적인 크기의 분석 장치, 즉 200 ㎕ 정도의 혈액에 대해 사용되는 것에서, 샘플 내의 분석물의 약 10%만이 검출 구역에서 포착되어 검출된다는 것이 밝혀졌다. 이는 더욱 큰 샘플 크기에 대해서는 충분한 효율일 수 있지만, 그러한 낮은 효율은 통상적인 장치와 비교할 때 상당히 더욱 작은 치수 및 상당히 더욱 적은 샘플을 갖는 본 발명의 장치에 대해서는 불충분한 신호를 초래할 것이다.
더욱 낮은 체적 장치 및 샘플 크기에서 분석물 포착을 최대화하기 위하여, 본 발명자들은 광범위한 연구 후에, 적당한 신호를 갖는 소형화된 장치를 제공하기 위해서는 변경이 필요하다는 것을 밝혀내었다. 간단히 말하면, 이들에는 하기가 포함된다:
시약 구역으로부터 들어오는 용해된 시약 플룸의 폭을 증가시키고 검출 구역을 통한 유동 경로의 폭을 증가시킴으로써 검출 구역의 유효 면적을 증가시키는 것(2012년 1월 20일자로 출원되고 전체적으로 참고로 포함된, 발명의 명칭이 "감도가 증가된 저체적 분석 장치(Low Volume Assay Device Having Increased Sensitivity)"인 공계류 중인 출원(미국 특허 출원 제61/588758호, 대리인 문서 번호: CDS 5111USPSP, 첫 번째로 기재된 발명자: 필 호시머(Phil Hosimer))에 기재됨); 시약 구역 내에서의 시약 물질과 분석물 사이의 접촉 시간의 증가 그리고 포착 요소를 포함할 수 있는 검출 구역과 분석물 사이의 접촉 시간의 증가 둘 모두를 위해, 총 분석 유동 시간을 증가시키는 것. 이들 변경은 이하에서 더욱 상세히 기술된다.
분석 장치의 구성요소들(즉, 장치의 다른 부분과 별개인 부품이든지 아니든지 간에 장치의 물리적 구조물)은 공중합체, 블렌드, 라미네이트, 금속화 포일, 금속화 필름 또는 금속으로부터 제조될 수 있다. 대안적으로, 장치 구성요소들은 하기 물질들 중 하나가 침착된 공중합체, 블렌드, 라미네이트, 금속화 포일, 금속화 필름 또는 금속으로부터 제조될 수 있다: 폴리올레핀, 폴리에스테르, 스티렌 함유 중합체, 폴리카르보네이트, 아크릴 중합체, 염소 함유 중합체, 아세탈 단일중합체 및 공중합체, 셀룰로오스계 물질 및 그 에스테르, 셀룰로오스 니트레이트, 불소 함유 중합체, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리메틸메타크릴레이트, 황 함유 중합체, 폴리우레탄, 규소 함유 중합체, 유리 및 세라믹 물질. 대안적으로, 장치의 구성요소들은 플라스틱, 탄성중합체, 라텍스, 규소 칩, 또는 금속으로 제조되며; 탄성중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 규소 탄성중합체, 또는 라텍스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 장치의 구성요소들은 라텍스, 폴리스티렌 라텍스 또는 소수성 중합체로부터 제조될 수 있으며; 소수성 중합체는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 대안적으로, 장치의 구성요소들은 테플론(TEFLON)(등록상표), 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트 또는 폴리카르보네이트를 포함할 수 있다. 대안적으로, 장치 구성요소들은 엠보싱되거나, 밀링되거나 또는 사출 성형될 수 있는 플라스틱으로 또는 다양한 장쇄 알칸티올이 상부에 흡착될 수도 있는 구리, 은 및 금 필름의 표면으로부터 제조된다. 밀링되거나 또는 사출 성형될 수 있는 플라스틱 구조물은 폴리스티렌, 폴리카르보네이트 또는 폴리아크릴레이트를 포함할 수 있다. 특히 바람직한 실시 형태에서, 분석 장치는 사이클로 올레핀 중합체, 예를 들어 명칭 제오노르(Zeonor)(등록상표)로 판매되는 것으로부터 사출 성형된다. 바람직한 사출 성형 기술은 전부가 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제6,372,542호, 미국 특허 제6,733,682호, 미국 특허 제6,811,736호, 미국 특허 제6,884,370호, 및 미국 특허 제6,733,682호에 개시되어 있다.
유동 경로는 개방 또는 폐쇄 경로, 홈, 및 모세관을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 유동 경로는 모세관 유동이 유동 경로를 통하여 지속되도록 하는 상호 이격, 형상, 및 크기를 갖는 인접 돌출부들의 측방 유동 경로를 포함한다. 일 실시 형태에서, 유동 경로는 바닥 표면 및 측벽을 갖는 기판 내의 채널에 있다. 이 실시 형태에서, 돌출부는 채널의 바닥 표면으로부터 돌출된다. 측벽은 액체의 모세관 작용에 기여할 수 있거나 기여하지 않을 수 있다. 측벽이 액체의 모세관 작용에 기여하지 않는다면, 간극이 최외측 돌출부와 측벽 사이에 제공되어서 돌출부들에 의해 한정되는 유동 경로 내에 액체가 계속하여 포함되게 할 수 있다. 도 1에는 돌출부(7)가 도시되어 있다.
일 실시 형태에서, 유동 경로는 적어도 부분적으로 개방되어 있다. 다른 실시 형태에서, 유동 경로는 완전히 개방되어 있다. 개방은 소정의 모세관 거리에서 뚜껑 또는 커버가 없음을 의미한다. 따라서, 뚜껑은, 유동 경로를 위한 물리적 보호체로서 존재할 경우, 유동 경로에서의 모세관 유동에 기여하지 않는다. 개방 측방 유동 경로는 예를 들어 전부가 전체적으로 참고로 포함된 하기의 국제특허 공개에 개시되어 있다: 국제특허 공개 WO 2003/103835호, 국제특허 공개 WO 2005/089082호; 국제특허 공개 WO 2005/118139호; 국제특허 공개 WO 2006/137785호; 및 국제특허 공개 WO 2007/149042호. 돌출부는 높이(H), 직경(D) 및 돌출부(t1, t2)들 사이의 거리 또는 거리들을 가져서, 유체, 예를 들어 혈장, 바람직하게는 인간 혈장의, 당해 구역 내에서의 측방 모세관 유동이 성취되게 한다. 이들 치수는 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 공개 제2006/0285996호에 나타나 있다. 상기 높이, 직경 및 돌출부들 사이의 거리 또는 거리들을 최적화하는 것에 더하여, 돌출부는 예를 들어 돌출부의 표면을 개질시킴으로써 요구되는 화학적, 생물학적 또는 물리적 기능성이 주어질 수 있다. 일 실시 형태에서, 돌출부는 높이가 약 15 내지 약 150 ㎛, 바람직하게는 약 30 내지 약 100 ㎛ 사이이며, 직경이 약 10 내지 약 160 ㎛, 바람직하게는 30 내지 약 100 ㎛이고, 돌출부들 사이의 간극 또는 간극들이 서로로부터 약 3 내지 약 200 ㎛, 바람직하게는 5 내지 약 50 ㎛이다. 유동 채널은 길이가 약 2 내지 약 100 ㎜, 바람직하게는 약 5 내지 약 50 ㎜이며, 폭이 약 0.1 내지 약 5 ㎜, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 1.2 ㎜일 수 있다.
대부분의 검출은 유체 유동 경로의 검출 구역 부분에서 일어날 것이지만, 검출은 장치의 다른 부분에서 일어날 수도 있음이 또한 가능하다. 예를 들어, 비침습적, 비반응성 샘플 통합성 측정은 샘플 구역과 시약 구역 또는 시약 부가 구역 사이에서, 바람직하게는 존재할 경우 필터 요소 후 일어날 수 있다. 다른 측정은, HbA1c 등을 측정하기 위하여 당화 헤모글로빈 및 헤모글로빈 둘 모두를 측정하는 것에 대해서 말하자면 2부분 반응 시퀀스의 하나의 부분, 블랭크 판독을 포함할 수 있다.
액체 샘플 부가 구역으로도 지칭되는 액체 샘플 구역(20)은 피펫과 같은 샘플 분배기로부터의 샘플을 수용한다. 전형적으로 샘플은 상기 구역의 상부 상에 침착된다. 샘플 부가 구역은 선택적 필터 및 시약 부가 구역을 통하여, 바람직하게는 모세관 유동을 통하여 샘플이 시약 구역에 침착되는 지점으로부터 액체 샘플을 수송할 수 있다. 모세관 유동 유도 구조물은 다공성 물질, 예를 들어 니트로셀룰로오스를 포함할 수 있거나 또는 이는 바람직하게는 돌출부, 예를 들어 마이크로-필라(micro-pillar)를 통한 것일 수 있으며, 이는 도 1에 도시된 바와 같다. 핑거 스틱 체적의 혈액이 사용될 수 있는 장치에서, 샘플은 직접적으로 손가락으로부터 건드려서 나올 수 있거나 또는 모세관 피펫에 의한 것일 수 있다.
필터 물질 (예시되지 않음)은 샘플로부터 미립자를 여과하기 위하여 또는 혈액으로부터 혈액 세포를 여과하여 혈장이 추가로 장치를 통하여 이동할 수 있도록 하기 위하여 샘플 부가 구역 내에 위치될 수 있다.
시약 구역(30)은 샘플 부가 구역과 검출 구역 사이에 위치한다. 시약 구역은 분석 요소 내에 통합되는 시약(들)을 포함할 수 있으며, 일반적으로 반응에서 유용한 시약들---결합 파트너, 예를 들어 면역분석의 경우 항체 또는 항원, 효소 분석의 경우 기질, 분자적 진단 분석의 경우 프로브이거나, 또는 보조 물질, 예를 들어 통합된 시약을 안정화시키는 물질, 간섭 반응을 억제하는 물질 등이다. 일반적으로, 반응에서 유용한 시약들 중 하나는 하기에 논의되는 바와 같이 검출가능한 신호를 보유한다. 일부의 경우, 시약은 분석물과 직접적으로 또는 반응들의 캐스케이드를 통하여 반응하여서, 착색 또는 형광 분자와 같이 분광법을 이용하여 검출가능한 분자와 같은 그러나 이로 제한되지 않는 검출가능한 신호를 형성할 수 있다. 시약 구역 내의 시약의 양은 동일한 시약 폭을 유지하면서 장치 내에 침착되는 시약의 길이에 의해 조정될 수 있다. 또한 시약의 양은 그 길이를 유지하면서 그 폭을 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 시약의 양은 폭 및 길이 둘 모두를 동시에 변화시킴으로써 또한 조정될 수 있다. 바람직한 일 실시 형태에서, 검출 구역은 콘쥬게이트 물질을 포함한다. 용어 콘쥬게이트는 검출 요소와 결합 파트너 둘 모두를 보유하는 임의의 부분(moiety)을 의미한다.
검출 요소는, 발광 분자 (예를 들어, 형광 에이전트, 인광 에이전트, 화학발광 에이전트, 생물발광 에이전트 등), 착색된 분자, 반응시에 색을 생성하는 분자, 효소, 방사성 동위원소, 특이적 결합을 나타내는 리간드 등과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는, 검출 요소의 물리적 분포 및/또는 그가 전달하는 신호의 강도에 대하여 검출가능한 에이전트이다. 표지체로도 지칭되는 검출 요소는 바람직하게는 발색단, 형광단, 방사성 표지체 및 효소로부터 선택된다. 적합한 표지체는 항체, 단백질 및 핵산의 표지를 위한 넓은 범위의 염료를 제공하는 상업적 공급처로부터 입수가능하다. 예를 들어, 전체 가시 및 적외 스펙트럼을 사실상 포괄하는 형광단이 있다. 적합한 형광 또는 인광 표지체는 예를 들어 플루오레세인, Cy3, Cy5 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 적합한 화학발광 표지체로는 예를 들어 루미놀, 사이알륨 등이 있지만, 이에 한정되지 않는다.
이와 유사하게, 방사성 표지체가 구매가능하거나, 또는 검출 요소는 이것이 방사성 표지체를 포함하도록 합성될 수 있다. 적합한 방사성 표지체로는 예를 들어 방사성 요오드 및 인; 예를 들어 125I 및 32P가 있지만, 이에 한정되지 않는다.
적합한 효소 표지체로는 예를 들어 서양 고추냉이 퍼옥시다아제, 베타-갈락토시다아제, 루시페라아제, 알칼리 포스파타아제 등이 있지만, 이에 한정되지 않는다. 두 표지체는, 이들이 서로를 유의하게 방해하지 않거나, 간섭하지 않거나 또는 제지하지 않고서 개별적으로 검출되고 바람직하게는 동시에 정량화될 수 있을 때, "구별가능"하다. 2가지 이상의 표지체가, 예를 들어 다수의 분석물 또는 마커가 검출되고 있을 때 사용될 수 있다.
결합 파트너는 분석물의 존재 또는 그 양을 측정하기 위하여 사용될 수 있는 복합체를 형성할 수 있는 물질이다. 예를 들어, "샌드위치" 분석법에서, 콘쥬게이트에서의 결합 파트너는 분석물과 콘쥬게이트를 포함하는 복합체를 형성할 수 있으며, 상기 복합체는 검출 구역 내에 통합된, 포착 요소로도 지칭되는 다른 결합 파트너에 추가로 결합할 수 있다. 경쟁적 면역분석법에서, 분석물은 콘쥬게이트에서의 결합 파트너가 검출 구역 내에 통합된, 포착 요소로도 지칭되는 다른 결합 파트너에 결합하는 것을 방해할 것이다. 콘쥬게이트에 포함되는 예시적인 결합 파트너는 항체, 항원, 분석물 또는 분석물 모방체, 단백질 등을 포함한다.
선택적으로, 시약 부가 구역이 유체 유동 경로 내에, 시약 구역 전 또는 후에 그리고 검출 구역 전에 위치한다. 시약 부가 구역은 도 2 및 도 3에서 시약 부가 구역(35)으로 도시되어 있다. 시약 부가 구역은 장치로부터 외부에서 시약의 부가를 허용할 수 있다. 예를 들어, 시약 부가 구역은 유체 유동 경로에 존재하는 샘플 및 다른 미결합 성분들을 위킹 구역 내로 세척하는 데 사용될 수 있는 인터럽팅(interrupting) 시약을 부가하기 위하여 사용될 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 시약 부가 구역(35)은 시약 구역(30) 후에 위치한다. 바람직한 실시 형태에 따르면, 시약 구역으로부터의 시약 플룸은 가능한 한 검출 구역의 폭만큼 커버하도록 가능한 한 넓어야 한다. 시약 플룸의 폭을 증가시키기 위한 하나의 바람직한 실시 형태가, 본 출원과 함께 2012년 1월 20일자로 출원되고 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된, 발명의 명칭이 "다수의 시약 셀을 갖는 분석 장치(Assay Device Having Multiple Reagent Cells)"인 공계류 중인 출원(미국 특허 출원 제61/588738호, 대리인 문서 번호: CDS 5104USPSP, 첫 번째로 기재된 발명자: 쫑 딩(Zhong Ding))에 기재되어 있다. 요약하면, 시약 구역 내의 시약 물질을 갖는 다수의 영역(이후 "시약 셀"로 지칭됨)과 함께, 다수의 시약 셀로부터 생성되는 다수의 유동 스트림을 하나의 유동 스트림으로 재조합하는 요소는, 시약 플룸이 시약 구역을 떠나 검출 구역으로 들어감에 따라 더욱 바람직하게 혼합된 더 넓은 시약 플룸을 생성한다.
샘플 부가 구역과 유체 연통하는 검출 구역(40)은 액체 샘플 구역 및 시약 구역으로부터 하류측에 있다. 검출 구역(40)은 상기에 기재된 것과 같은 돌출부를 포함할 수 있다. 또한 상기에 나타낸 바와 같이, 바람직하게는 이들 돌출부는 사출 성형 또는 엠보싱과 같이, 제오노르와 같은 광학 플라스틱 물질로부터 기판으로 일체형으로 성형된다. 전형적으로 검출 구역 내의 유동 채널의 폭은 통상적인 크기의 장치의 경우 대략 2 ㎜이지만, 일부의 더욱 작은 체적의 장치, 예를 들어 상기에 기재된 것 및 상기에 기재된 발명의 명칭이 "감도가 증가된 저체적 분석 장치"인 공계류 중인 출원에 기재된 것은 상당히 더 좁으며, 예를 들어 1.5 ㎜ 이하이다.
검출 구역은 임의의 검출가능한 신호가 판독되는 곳이다. 바람직한 실시 형태에서, 포착 요소는 검출 구역 내의 돌출부에 부착된다. 포착 요소는 상기에 기재된 바와 같이 콘쥬게이트를 함유하는 복합체 또는 시약에 있어서의 결합 파트너를 포함할 수 있다. 예를 들어, 분석물이 특이적 단백질이면, 콘쥬게이트는 형광 프로브와 같은 검출 요소에 커플링된 상기 단백질에 특이적으로 결합될 항체일 수 있다. 또한, 포착 요소는 상기 단백질에 또한 특이적으로 결합되는 다른 항체일 수 있다. 다른 실시예에서, 마커 또는 분석물이 DNA이면, 포착 분자는 합성 올리고뉴클레오티드, 이의 유사체 또는 특이적 항체일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 적합한 포착 요소에는, 검출될 분석물에 특이적인 항체, 항체 단편, 압타머(aptamer) 및 핵산 서열이 포함된다. 적합한 포착 요소의 비제한적인 예는 바이오틴 작용체를 함유하는 콘쥬게이트에 결합될 아비딘 작용체를 보유하는 분자이다. 검출 구역은 다수의 검출 구역을 포함할 수 있다. 다수의 검출 구역은 하나 이상의 마커를 포함하는 분석법에 이용될 수 있다. 다수의 검출 구역의 경우, 포착 요소는 제1 및 제2 포착 요소와 같은 다수의 포착 요소를 포함할 수 있다. 콘주게이트는, 시약 구역 내에서의 코팅에 의한 것과 같이, 분석 장치 상에 사전 침착될 수 있다. 이와 유사하게, 포착 요소는 검출 구역에서 분석 장치 상에 사전 침착될 수 있다. 바람직하게는, 검출 및 포착 요소 둘 모두는 각각 검출 구역 및 검출 구역에서 분석 장치 상에 사전 침착된다.
샘플이 샘플 구역으로 전달된 후, 이는 시약 구역과 마주칠 것이다. 샘플이 시약 구역 및 선택적으로 시약 부가 구역을 통해 유동하여 이들과 상호작용한 후, 샘플 및 시약 플룸은 유체 유동 내에 포함될 것이다. 시약 플룸은 검출 구역 내에서 용해된 시약 물질 또는 시약 부가 구역을 통해 부가된 시약 물질 중 임의의 것을 함유할 수 있다. 시약 플룸은 검출 요소 및 결합 파트너 둘 모두를 갖는 콘쥬게이트를 포함할 수 있으며, 이 경우 이는 흔히 콘쥬게이트 플룸으로 지칭된다. 전반적으로 언급되는 바와 같이, 발명자들이 직면하는 하나의 과제는 시약 플룸이 검출 구역으로 들어감에 따라 시약 플룸을 가능한 한 넓게 유지하는 것이었다.
상기에 기재된 바와 같이, 분석 장치의 소형화의 하나의 단점은 감소된 총 분석 유동 시간인데, 이는 시약(들), 샘플, 및 존재할 수도 있는 임의의 검출 구역 요소에 대한 접촉 시간을 감소시킨다. 본 발명자들은 놀랍게도, 위킹 구역의 구성을 제어함으로써 총 유동 시간이 증가될 수 있음을 밝혀내었다. 위킹 구역의 말단까지의 더욱 긴 유동 시간을 달성하는 것은 분석물이 의도된 부분과 결합할 기회를 증가시키는 것을 돕고 신호를 증가시키며 분석 감도를 개선한다.
더욱 구체적으로, 본 발명자들은 위킹 구역에서의 모세관 유동에 의해 생성되는 압력 구배를 제어함으로써 분석 장치를 통한 유체의 총 분석 유동 시간 또는 유동 속도가 제어될 수 있음을 밝혀내었다. 유동의 방향으로 유동 경로의 길이에 걸쳐 압력 구배를 감소시키는 것은 총 유동 시간을 증가시킨다. 반대로, 유동 경로의 길이에 걸쳐 압력 구배를 증가시키는 것은 총 유동 시간을 감소시킨다.
본 발명자들은 또한, 관계식 P2-P1/위킹 구역 길이 (여기서, P2는 구역의 말단에서의 압력이고, P1은 구역의 시작점에서의 압력임)를 가정하면, 동일한 체적을 갖는 정사각형 위킹 구역과 비교하여 위킹 구역에서의 유동 경로의 증가된 길이가 압력 구배의 감소를 초래할 것인 반면에, 유동 경로의 감소된 길이가 압력 구배의 증가를 초래할 것임을 밝혀내었다.
도 2 및 도 3에 도시된 하나의 특히 바람직한 실시 형태는 형상이 직사각형인 위킹 구역(50)을 사용하며, 직사각형의 긴 변이 유동 방향으로 연장된다. 위에서 본 바와 같이, 직사각형의 긴 변에 의해 생성된 더욱 긴 유동 경로는 분석 장치에서 압력 구배를 감소시키고, 이는 동일한 길이의 변을 갖는 위킹 구역과 비교하여 액체 샘플의 유동 속도를 감소시킨다.
바람직한 실시 형태에서, 검출 구역으로부터의 유체 유동 경로는 위킹 구역의 더 짧은 치수의 중심에서 위킹 구역으로 들어갈 것이다. 도 2에 도시된 것과 같은 위킹 구역으로의 측부 진입이 대각선 패턴으로의 위킹 구역의 채움으로 이어져서 갇혀 있는 공기 기포로 이어질 수도 있음이 밝혀졌다. 검출 구역으로부터의 유동이 위킹 구역의 중심 지점에서 들어가게 함으로써, 더욱 균일한 유동이 달성될 수 있다. 장치에서의 유동 모니터링을 위해서는 더욱 균일한 유동 전방부가 바람직하다. 위킹 구역의 중심에서의 진입이 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 장치를 통한 유체 유동의 설명은 장치를 통한 액체의 초기 유동(즉, 습윤)뿐만 아니라 습윤 이후의 장치를 통한 정상 상태 유동에도 동등하게 적용된다.
도 9 및 도 10에 나타낸 사진들은 유동이 중심 지점에서 위킹 구역으로 들어가게 하는 것의 이점을 예시한다. 도 9a 내지 도 9d에서, 위킹 구역으로의 진입부(52)는 위킹 구역(50)의 측부에 있다. 위킹 구역 내로의 유체 유동이 더 어두운 음영(A)으로 나타나 있다. 도 9b에서, 유체는 상부 코너에서 나타낸 바와 같이 위킹 구역으로 막 들어가기 시작하고 있다. 유체가 위킹 구역으로 계속 들어감에 따라, 폭에 걸쳐 위킹 구역을 균일하게 채우지는 않는 방식으로 들어가고(즉, 위킹 구역들은 더욱 치수가 작음), 따라서 균일한 유동 전방부를 제공하지 않는다. 이는 위에서 본 바와 같이 갇혀 있는 공기 및 기포로 이어질 수 있다.
대조적으로, 도 10a 내지 도 10c는 위킹 구역의 중심 지점에서 위킹 구역으로 들어가는 유체의 유동을 나타낸다. 역시, 유체는 더 어두운 음영(A)으로 나타나 있다. 도 10a에서, 유체(A)는 우측 변으로부터 위킹 구역으로 막 들어가기 시작하고 있다. 도 10b는 유체가 위킹 구역의 약 1/3을 채운 것을 보여준다. 도 10b가 보여주는 바와 같이, 위킹 구역의 폭에 걸쳐 유체 유동이 균일하다. 도 10c는 본질적으로 완전하게 위킹 구역이 채워진 것을 보여준다. 역시, 위킹 구역의 폭에 걸친 유체의 균일한 유동에 주목한다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 위킹 구역 유동 경로의 길이는, 유체 유동의 유동 경로를 길게 하고 유체 유동의 속도를 느리게 하는, 위킹 구역 내의 내부 장벽 또는 벽과 같은 구조물을 사용함으로써 달성될 수 있다. 내부 구조물은 위킹 구역 내에서의 유동을 방향전환시키는 임의의 구조물일 수 있다. 이들은 분석 장치의 기판으로부터 돌출하는 구조물일 수 있으며, 상기에 기재된 마이크로필라와 동일한 방식으로 형성된다. 도 5는 본 발명의 이러한 실시 형태에 따른 장벽(51)을 갖는 위킹 구역(50)을 도시한다.
더욱 짧은 총 분석 유동 시간을 달성하기 위하여, 위킹 구역 유동 경로는 감소될 수 있다. 도 6은 원형 위킹 구역을 도시하는데, 여기서 검출 구역으로부터의 유동 채널은 바람직하게는 샘플을 위킹 구역의 중심으로 전달하고 위킹 구역 유동 경로는 원의 반경과 동일하다. 도 6에서 52로 나타낸 장벽은 검출 구역으로부터의 유체 유동 경로가 중심에서 위킹 구역으로 들어가는 것을 보장하기 위해 존재한다.
위킹 구역의 형상을 변경함으로써 유동 시간을 제어하는 것에 더하여, 본 발명자들은 또한 위킹 구역 내에서의 필라 밀도가 분석 장치에서의 총 유동 시간의 제어에서 역할한다는 것을 밝혀내었다. 필라 밀도를 증가시킴으로써, 총 유동 시간은 감소될 수 있는 반면에, 밀도를 감소시키면 총 유동 시간은 증가될 수 있다. 필라 밀도를 제어하기 위해 변경될 수 있는 치수들이 도 7에 도시되어 있다. 도 7은 마이크로필라 구역에 사용되는 3행의 필라들의 평면도를 도시한다. 필라들은 반경(R), 행 내에서의 필라들 사이의 중심간 간격(C1), 및 행 내의 필라들 사이의 간극(Y)을 갖는다. 인접 행들 내의 필라들 사이의 유동 방향으로의 간극이 X로 나타나 있으며, 한 행 걸러 정렬된 필라들 사이의 중심간 간격이 C2로 나타나 있다. 이들 치수 중 임의의 것의 변화는 필라 밀도 그리고 따라서 분석 장치의 유체 유동 속도에 영향을 미칠 수 있다.
총 유동 시간에 영향을 미치기 위해 돌출부 또는 마이크로필라의 밀도를 감소 또는 증가시키는 것이 전체 위킹 구역 전반에 걸쳐 있을 필요는 없다. 대신에, 위킹 구역의 진입부 부근 또는 진입부에서 마이크로필라의 밀도를 변경하는 것은 유체 유동 속도에 대한 속도 제한 단계로서 작용할 것인데, 그 이유는 유체가 검출 구역으로부터 위킹 구역으로 들어감에 따라 처음에 마이크로필라와 직면할 것이기 때문이다.
유동 패턴을 제어하는 다른 태양은 위킹 구역 내에서의 균일한 유동 패턴을 촉진시키기 위해 행들 사이의 유동 방향으로의 필라 간격(C2 또는 X)을 증가시키는 것 및 행 내의 필라들 사이의 필라 간격(C1 또는 Y)을 감소시키는 것을 포함한다. 유동 컴퓨터 시뮬레이션으로부터의 이미지는, 행 내의 인접 필라들에 대한 필라 간격을 좁게 하는 것 및 행들 사이의 유동 방향으로의 간격을 증가시키는 것이 위킹 구역의 중간에서 유동 전방부가 앞으로 밀려오는 것을 지연시켜 유동 전방부의 전체적인 균일성을 개선할 것임을 보여준다. 행 내에서의 더욱 조밀한 간격은 모세관 압력 또는 배압을 증가시켜 유체 전방부를 구속하고, 필라들 사이의 유동 방향으로의 더욱 큰 거리는 상대 압력을 감소시켜 행에서 행으로 불균일하게 진행하게 한다. 바람직한 실시 형태에서, 행 내에서의 인접 필라들 사이의 중심간 간격(C1)(도 7에 도시된 바와 같음)은 5% 내지 20%의 범위 내에서 감소되고, 한 행 거른 행들 사이의 간격(C2)(도 7에 도시된 바와 같음)은 5% 내지 20%의 범위 내에서 증가된다. 특히 바람직한 실시 형태에서, 행 내의 인접 필라들 사이의 중심간 간격(C1)은 120 ㎛로부터 110 ㎛로 감소되고, 한 행 거른 행들 사이의 간격(C2)은 286 ㎛로부터 312 ㎛로 증가된다.
위킹 구역 내에서의 균일한 행별 채움은 위킹 구역 내에서의 유동 전방부의 정확한 모니터링을 가능하게 한다. 이는 다른 것들 중에서도 품질 및 프로세스 제어와 같은 응용들을 위해 위킹 구역에서의 유동 모니터링에 관여하는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 샘플 부가 구역, 검출 구역 및 위킹 구역을 포함하는 전체 유동 경로는, 기판에 관하여 실질적으로 수직이고 높이, 직경 및 유동 경로 내의 샘플의 측방향 유동을 생성할 수 있는 상호 간격을 갖는 돌출부를 포함한다.
상기 실시 형태들 중 임의의 실시 형태에서, 장치는 바람직하게는 일회용 분석 장치이다. 분석 장치는 취급 및 보호의 용이함을 위해 하우징 내에 수용될 수 있다. 분석 장치가 그러한 하우징 내에 수용되는 경우, 하우징은 바람직하게는 분석 장치에 샘플을 부가하기 위한 포트를 포함할 것이다.
본 발명의 분석 장치는 본 발명의 분석에서 수행된 분석 장치의 결과를 판독하기 위한 장치(판독기)와 함께 사용될 수 있다. 판독기는 통합형 판독기 내에 또는 별도의 컴퓨터 상에 포함될 수 있는, 광검출기와 같은, 검출 요소에 의해 방출된 또는 검출 요소로부터 반사된 신호를 판독하기 위한 수단, 및 마이크로프로세서와 같은, 신호를 계산하고 결과를 디스플레이하기 위한 수단을 포함한다. 적합한 판독기는 예를 들어, 둘 모두 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 공개 제2007/0231883호 및 미국 특허 제7,416,700호에 기술되어 있다.
다른 실시 형태는 분석 장치에서 수행된 분석의 결과를 판독하기 위한 장치이며, 여기서 장치는 분석 장치의 한정된 위치 내에 존재하는 적어도 하나의 검출 요소로부터 방출된 또는 검출 요소로부터 반사된 신호를 판독할 수 있는 검출기를 포함한다. 상기 실시 형태들 중 어느 하나에서, 판독은 바람직하게는 색상, 형광성, 방사능 또는 효소 활성의 검출 및/또는 정량화로부터 선택된다.
본 발명의 다른 태양은 하나 이상의 관심대상의 분석물의 검출을 위해 액체 샘플에 대해 분석을 수행하는 방법에 관한 것이다. 관심대상의 분석물(들)을 함유하는 액체 샘플이, 예를 들어 분석 장치의 하우징의 포트를 통해, 또는 핑거스틱 채혈의 경우에는 샘플 부가 구역 상에 직접 손가락을 터치함으로써, 분석 장치의 샘플 구역 상에 침착된다. 샘플은 모세관 작용에 의해 선택적인 필터를 통해 그리고 시약 구역 내로 이동하는데, 시약 구역에서 샘플은 시약 물질을 용해시킨다. 바람직한 실시 형태에서, 샌드위치 유형의 분석법의 경우에 샘플은 예를 들어 항체를 통해 간접적으로 또는 직접적으로 검출 요소와 반응된다. 샘플은 검출 구역 내로 유동함에 따라 용해된 시약 플룸을 갖는 시약 구역으로부터 멀리 유동한다.
다음으로, 샘플은 모세관 작용에 의해 검출 구역 내로 이동한다. 검출 구역에서, 분석물 또는 대조군을 나타내는 신호가 발생된다. 바람직한 실시 형태에서, 샘플, 또는 검출 요소를 갖는 하나 이상의 시약이, 예를 들어 검출 구역의 표면 상의 항체에 의해 검출 구역에서 포착되고, 분석물(들) 또는 대조군(들)의 존재 또는 농도를 나타내는 신호가 발생된다. 이어서, 전술된 바와 같은 판독기 또는 검출 기기가 사용되어 검출 구역에서 생성된 신호를 판독하여서 분석물(들) 또는 대조군(들)의 존재 또는 농도를 결정한다. 샘플은 검출 구역으로부터 위킹 구역 내로 이동한다. 판독기는 샘플이 검출 구역을 통해 이동한 직후에 또는 그 후 단시간에 신호를 판독할 수 있다. 또한, 하나 이상의 세척물이 장치를 통해 샘플의 뒤를 따르게 되어 임의의 미결합 시약, 예를 들어 검출 요소를 검출 구역으로부터 세척 제거한다. 위에서 본 바와 같이, 위킹 구역은 장치를 통한 샘플의 유동을 제어하기 위해 본 발명에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은 분석 장치를 통한 샘플의 유동 속도를 제어하는 방법에 관한 것이다. 전술된 바와 같이 액체 샘플 부가 구역, 시약 구역 및 위킹 구역을 포함하는 분석 장치가 제공된다. 샘플의 유동 속도를 제어하기 위해, 위킹 구역의 거시적 치수는, 샘플의 감소된 총 유동 시간이 요구되는 경우, 동일한 면적 및 높이(동일한 체적) 및 동일한 필라 배열을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 위킹 구역 내의 유동 경로의 길이를 감소시킴으로써 위킹 구역 내의 압력 구배가 증가되도록 선택된다. 샘플의 증가된 총 유동 시간이 요구되는 경우, 동일한 면적 및 높이(동일한 체적) 및 동일한 필라 배열을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 유동 경로의 길이를 증가시킴으로써 그리고/또는 위킹 구역 내에서의 필라 배열을 변경함이 없이 위킹 구역의 진입부 이전의 영역(또는 채널)에서 필라 밀도를 증가시킴으로써, 위킹 구역 내에서의 압력 구배가 감소된다.
본 발명의 실시 형태에 따른 방법, 분석 장치, 및 판독기는 면역화학적 반응의 개선된 반응 속도론(kinetics) 및 분석의 증가된 감도와 주로 관련된 많은 이점을 갖는다.
본 발명이 본 명세서에 나타낸 특정 실시 형태로 제한되지 않음이 이해될 것이다. 본 발명의 범주는 첨부된 특허청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 제한되므로, 하기 실시예는 예시적인 목적을 위해 제공되며 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
쉬프 염기 커플링을 통한 단백질의 공유적 고정화를 위해 표면 상에 산화된 덱스트란을 갖는, 제오노르(제온, 일본)로 제조된 플라스틱 기판 칩을 이용하였다. 형광 표지된 항-NT-proBNP 단클론 항체를 침착 및 건조시켜 시약 구역을 생성하였다. 항-NT-proBNP 단클론 항체를 침착 및 건조시켜 검출 구역을 생성하였다. 소량의 트리톤 X-45를 장치 상에 침착시켜 더 나은 모세관 유동을 위해 샘플의 습윤성을 증가시켰다. 샘플을 장치의 샘플 구역에 부가하였고, 마이크로필라 어레이(micropillar array)의 모세관 작용은 유동 채널을 통해 위킹 구역 내로 샘플을 분포시켰다. 전형적인 분석 시간은 약 10분이었다. 검출 구역 내의 형광 표지된 복합체로부터의 신호 강도를 프로토타입 라인 조명 형광 스캐너(prototype line-illuminating fluorescence scanner)에 기록하였다. 결과가 이하에 기재되는 도 8에 나타나 있다.
10 ㎜ x 10 ㎜의 위킹 구역 치수를 갖는 분석 장치(R2.04) 및 본 발명에 따른 위킹 구역 치수 4.5 ㎜ 및 22 ㎜를 갖는 분석 장치(R2.09)를 제조하여 총 유동 시간(즉, 유체 유동 전방부가 위킹 구역의 말단에 도달하는 데 걸리는 시간)에 대해 시험하였다. 둘 모두의 장치에서, 위킹 구역 면적은 100 mm2이고 5 ㎕의 유체 체적을 수용한다. 실제 유동 시간이 도 8의 바아 그래프에 나타나 있으며, 대조군 R2.04에 비해 R2.09의 경우 유동 시간의 33% 증가를 나타낸다. 또한, 0.5 ㎜의 검출 구역 유동 채널 폭을 갖는 분석 장치(R2.02)가 비교로 나타나 있다.
추가 실시 형태
1. 분석 장치로서, 액체 샘플 구역; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역으로서, 검출 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제1 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 갖는, 상기 검출 구역; 및 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제2 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고, 위킹 구역은 직사각형의 형상이고, 직사각형의 긴 변은 유동 방향으로 연장되어 분석 장치에서의 압력 구배를 감소시키며, 압력 구배의 감소는 동일한 길이의 변들 및 동일한 체적을 갖는 위킹 구역에 비해 액체 샘플의 총 유동 시간을 증가시키고, 추가로, 제2 세트의 돌출부들 중 적어도 일부분은, 제1 세트의 돌출부들과는 상이한 직경, 중심간 간격, 또는 돌출부들 사이의 간극으로부터 선택되는 적어도 하나의 치수를 갖고, 장치를 통한 샘플의 총 유동 시간을 증가시키도록 선택되는, 분석 장치.
2. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 검출 구역은 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 분석 장치.
3. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 위킹 구역의 긴 변/짧은 변의 비는 1 초과 10 미만:1인, 분석 장치.
4. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 샘플 수용 구역, 시약 구역, 검출 구역 및 위킹 구역은 유체 유동 경로를 한정하는, 분석 장치.
5. 실시 형태 4에 개시된 분석 장치에 있어서, 유체 유동 경로는 위킹 구역의 짧은 변의 중간에서 짧은 변과 교차하는, 분석 장치.
6. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 제2 세트의 돌출부들 중 상기 일부분은, 샘플 및 다른 물질들이 위킹 구역으로 들어가는 위킹 구역의 시작부에 위치되는, 분석 장치.
7. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 분석법은 경쟁 분석법인, 분석 장치.
8. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 시약 물질의 적어도 일부분은 액체 샘플 내의 분석물과 결합되는, 분석 장치.
9. 실시 형태 8에 개시된 분석 장치에 있어서, 분석법은 샌드위치형 분석법인, 분석 장치.
10. 분석 장치로서, 액체 샘플 부가 구역; 샘플 부가 구역의 하류측에 있고 샘플 부가 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 포착 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제2 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고, 위킹 구역은 액체 샘플의 총 유동 시간을 감소시키는 분석 장치에서의 압력 구배를 동일한 길이의 변들을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 증가시키는 원형의 형상인, 분석 장치.
11. 실시 형태 10에 개시된 분석 장치에 있어서, 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 검출 구역은 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 분석 장치.
12. 실시 형태 10에 개시된 분석 장치에 있어서, 샘플 수용 구역, 시약 구역, 및 검출 구역은 유체 유동 경로를 한정하는, 분석 장치.
13. 실시 형태 12에 개시된 분석 장치에 있어서, 유동 경로는 샘플을 위킹 구역의 중심으로 지향시키고, 샘플은 중심으로부터 모든 방향들로 유동하는, 분석 장치.
14. 실시 형태 10에 개시된 분석 장치에 있어서, 검출 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제1 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지며, 추가로 제2 세트의 돌출부들 중 적어도 일부분은, 제1 세트의 돌출부들과는 상이한 직경, 중심간 간격, 또는 돌출부들 사이의 간극으로부터 선택되는 적어도 하나의 치수를 가지며, 장치를 통한 샘플의 총 유동 시간을 감소시키도록 선택되는, 분석 장치.
15. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 분석 장치의 총 면적은 900 ㎟ 이하인, 분석 장치.
16. 실시 형태 15에 개시된 분석 장치에 있어서, 분석 장치의 총 면적은 625 ㎟ 이하인, 분석 장치.
17. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 분석 장치는 정사각형이고 각 변의 치수들은 30 ㎜ 이하인, 분석 장치.
18. 실시 형태 17에 개시된 분석 장치에 있어서, 분석 장치는 정사각형이고 각 변의 치수들은 25 ㎜ 이하인, 분석 장치.
19. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 분석 장치는 30 ㎕ 이하의 샘플 크기를 사용할 수 있는, 분석 장치.
20. 실시 형태 19에 개시된 분석 장치에 있어서, 분석 장치는 25 ㎕ 이하의 샘플 크기를 사용할 수 있는, 분석 장치.
21. 분석 장치로서, 액체 샘플 구역; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고, 위킹 구역은 유체가 따르게 되는 길고 복잡한 경로를 제공하는 장벽들을 포함하여 위킹 구역에서 유동 경로의 길이를 증가시키며, 유동 경로의 길이의 증가는 액체 샘플의 총 유동 시간을 감소시키는 분석 장치에서의 압력 구배를 장벽을 갖지 않는 동일한 크기의 위킹 구역에 비해 감소시키는, 분석 장치.
22. 실시 형태 21에 개시된 분석 장치에 있어서, 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 검출 구역은 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 분석 장치.
23. 분석 장치로서, 액체 샘플 구역; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 한 세트의 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고, 돌출부들은 행별 구성으로 배열되고, 필라들의 행들 사이의 간극은 행 내의 필라들 사이의 간극보다 큰, 분석 장치.
24. 실시 형태 23에 개시된 분석 장치에 있어서, 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 검출 구역은 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 분석 장치.
25. 실시 형태 1에 개시된 분석 장치에 있어서, 유체 유동 경로는 위킹 구역의 중간에서 위킹 구역과 교차하는, 분석 장치.
26. 실시 형태 23에 개시된 분석 장치에 있어서, 필라들의 행들 사이의 간극 대 행 내의 필라들 사이의 간극의 비는 2.5 이상, 더 바람직하게는 4 초과인, 분석 장치.
27. 분석 장치를 통한 샘플의 유동 속도를 제어하는 방법으로서, 액체 샘플 구역을 제공하는 단계; 샘플 구역의 하류측에 있고 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역을 제공하는 단계; 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역을 제공하는 단계; 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역으로서, 위킹 구역은 기판 및 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 돌출부들을 포함하고, 돌출부들은 높이, 단면, 및 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 갖는, 상기 위킹 구역을 제공하는 단계; 위킹 구역의 거시적 치수들을 선택하는 단계를 포함하며, 샘플의 감소된 총 유동 시간이 요구되면, 동일한 면적 및 높이(동일한 체적) 및 동일한 필라 배열을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 위킹 구역 내에서의 유동 경로의 길이를 감소시키는 것 중 적어도 하나에 의해 위킹 구역 내에서의 압력 구배를 증가시키고, 샘플의 총 유동 시간의 증가가 요구되면, 동일한 면적 및 높이(동일한 체적) 및 동일한 필라 배열을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 유동 경로의 길이를 증가시키는 것 또는 유체가 위킹 구역으로 들어가기 전의 유동 채널에서 필라 밀도를 증가시키는 것 중 적어도 하나에 의해 위킹 구역 내에서의 압력 구배를 감소시키는, 방법.
28. 실시 형태 27에 개시된 방법에 있어서, 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 검출 구역은 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 방법.
29. 실시 형태 27에 개시된 방법에 있어서, 위킹 구역 내에서의 유동 경로의 길이는 위킹 구역 내에 장벽들을 제공하여 유체가 따르게 되는 길고 복잡한 경로를 제공함으로써 증가되는, 방법.
30. 실시 형태 27에 개시된 방법에 있어서, 위킹 구역 내에서의 유동 경로의 길이는 위킹 구역의 길이를 폭에 비해 증가시킴으로써 증가되는, 방법.
31. 실시 형태 27에 개시된 방법에 있어서, 위킹 구역 내에서의 유동 경로의 길이는 원형 위킹 구역을 선택함으로써 감소되는, 방법.
32. 실시 형태 27에 개시된 방법에 있어서, 유동 경로는 샘플을 위킹 구역의 중심으로 운반하고, 샘플은 중심으로부터 모든 방향들로 유동하는, 방법.
공계류 중인 출원들: 발명의 명칭이 "증가된 감도를 갖는 저체적 분석 장치(Low Volume Assay Device Having Increased Sensitivity)"(출원 번호 제61/588758호, 대리인 문서 번호 CDS 5111USPSP, 첫 번째로 기재된 발명자: 필 호시머(Phil Hosimer)), "멀티플렉싱을 갖는 분석 장치(Assay Device Having Multiplexing)"(출원 번호 제61/588779호, 대리인 문서 번호 CDS 5113USPSP, 첫 번째로 기재된 발명자: 수 다니엘슨(Sue Danielson)), "다수의 시약 셀을 갖는 분석 장치(Assay Device Having Multiple Reagent Cells)"(출원 번호 제61/588738, 대리인 문서 번호 CDS5104USPSP, 첫 번째 기재된 발명자: 쫑 딩(Zhong Ding)), "코너 주위의 균일한 유동을 갖는 분석 장치(Assay Device Having Uniform Flow Around Corners)"(출원 번호 제61/588745호, 대리인 문서 번호 CDS5110USPSP, 첫 번째로 기재된 발명자: 제임스 카넬리(James Kanaley)), 및 "제어가능한 샘플 크기를 갖는 분석 장치(Assay Device Having Controllable Sample Size)"(출원 번호 제61/588899호, 대리인 문서 번호 CDS5114USPSP, 첫 번째로 기재된 발명자: 에드 스칼리스(Ed Scalice)), 이들 모두 2012년 1월 20일자로 출원되고 이들 모두 전체적으로 참고로 포함됨.

Claims (24)

  1. 분석 장치로서,
    액체 샘플 구역;
    상기 샘플 구역의 하류측에 있고 상기 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역;
    상기 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역으로서, 상기 검출 구역은 기판 및 상기 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제1 세트의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 높이, 단면, 및 상기 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 상기 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 갖는, 상기 검출 구역; 및
    상기 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 상기 검출 구역과 유체 연통하는 위킹(wicking) 구역을 포함하며,
    상기 위킹 구역은 기판 및 상기 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제2 세트의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 높이, 단면, 및 상기 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 상기 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고,
    상기 위킹 구역은 직사각형의 형상이고, 상기 직사각형의 긴 변은 유동 방향으로 연장되어 분석 장치에서의 압력 구배를 감소시키며, 상기 압력 구배의 감소는 동일한 길이의 변들 및 동일한 체적을 갖는 위킹 구역에 비해 액체 샘플의 총 유동 시간을 증가시키고,
    추가로, 상기 제2 세트의 돌출부들 중 적어도 일부분은, 상기 제1 세트의 돌출부들과는 상이한 직경, 중심간 간격, 또는 돌출부들 사이의 간극으로부터 선택되는 적어도 하나의 치수를 갖고, 상기 장치를 통한 상기 샘플의 상기 총 유동 시간을 증가시키도록 선택되는, 분석 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 상기 검출 구역은 상기 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 분석 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위킹 구역의 긴 변/짧은 변의 비는 1 초과 10 미만:1인, 분석 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 샘플 수용 구역, 상기 시약 구역, 상기 검출 구역 및 상기 위킹 구역은 유체 유동 경로를 한정하는, 분석 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유체 유동 경로는 위킹 구역의 짧은 변의 중간에서 상기 짧은 변과 교차하는, 분석 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 세트의 돌출부들 중 상기 일부분은, 상기 샘플 및 다른 물질들이 상기 위킹 구역으로 들어가는 상기 위킹 구역의 시작부에 위치되는, 분석 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 분석 장치의 총 면적은 900 ㎟ 이하인, 분석 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 분석 장치는 30 ㎕ 이하의 샘플 크기를 사용할 수 있는, 분석 장치.
  9. 분석 장치로서,
    액체 샘플 부가 구역;
    상기 샘플 부가 구역의 하류측에 있고 상기 샘플 부가 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역;
    상기 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및
    상기 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 포착 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며,
    상기 위킹 구역은 기판 및 상기 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제2 세트의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 높이, 단면, 및 상기 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 상기 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고,
    상기 위킹 구역은 액체 샘플의 총 유동 시간을 감소시키는 상기 분석 장치에서의 압력 구배를 동일한 길이의 변들을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 증가시키는 원형의 형상인, 분석 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 샘플 수용 구역, 상기 시약 구역, 및 상기 검출 구역은 유체 유동 경로를 한정하는, 분석 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유동 경로는 상기 샘플을 상기 위킹 구역의 중심으로 지향시키고, 상기 샘플은 상기 중심으로부터 모든 방향들로 유동하는, 분석 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 검출 구역은 기판 및 상기 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 제1 세트의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 높이, 단면, 및 상기 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 상기 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지며, 추가로 상기 제2 세트의 돌출부들 중 적어도 일부분은, 상기 제1 세트의 돌출부들과는 상이한 직경, 중심간 간격, 또는 돌출부들 사이의 간극으로부터 선택되는 적어도 하나의 치수를 가지며, 상기 장치를 통한 상기 샘플의 상기 총 유동 시간을 감소시키도록 선택되는, 분석 장치.
  13. 분석 장치로서,
    액체 샘플 구역;
    상기 샘플 구역의 하류측에 있고 상기 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역;
    상기 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및
    상기 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 상기 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며,
    상기 위킹 구역은 기판 및 상기 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 높이, 단면, 및 상기 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 상기 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고,
    상기 위킹 구역은 상기 유체가 따르게 되는 길고 복잡한(tortuous) 경로를 제공하는 장벽(barrier)들을 포함하여 상기 위킹 구역에서 유동 경로의 길이를 증가시키며, 상기 유동 경로의 길이의 증가는 액체 샘플의 총 유동 시간을 감소시키는 상기 분석 장치에서의 압력 구배를 장벽을 갖지 않는 동일한 크기의 위킹 구역에 비해 감소시키는, 분석 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 상기 검출 구역은 상기 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 분석 장치.
  15. 분석 장치로서,
    액체 샘플 구역;
    상기 샘플 구역의 하류측에 있고 상기 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역;
    상기 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역; 및
    상기 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 상기 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역을 포함하며,
    상기 위킹 구역은 기판 및 상기 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 한 세트의 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 높이, 단면, 및 상기 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 상기 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 가지고,
    상기 돌출부들은 행별(row by row) 구성으로 배열되고, 필라(pillar)들의 상기 행들 사이의 간극은 행 내의 필라들 사이의 간극보다 큰, 분석 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 상기 검출 구역은 상기 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 분석 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 유체 유동 경로는 위킹 구역의 중간에서 상기 위킹 구역과 교차하는, 분석 장치.
  18. 제16항에 있어서, 필라들의 상기 행들 사이의 간극 대 행 내의 필라들 사이의 간극의 비는 2.5 이상, 더 바람직하게는 4 초과인, 분석 장치.
  19. 분석 장치를 통한 샘플의 유동 속도를 제어하는 방법으로서,
    액체 샘플 구역을 제공하는 단계;
    상기 샘플 구역의 하류측에 있고 상기 샘플 구역과 유체 연통하며 시약 물질을 함유하는 시약 구역을 제공하는 단계;
    상기 시약 구역과 유체 연통하는 검출 구역을 제공하는 단계;
    상기 검출 구역으로부터 유동하는 액체 샘플을 수용하는 용량을 갖는, 상기 검출 구역과 유체 연통하는 위킹 구역으로서, 상기 위킹 구역은 기판 및 상기 기판으로부터 실질적으로 수직방향으로 연장되는 돌출부들을 포함하고, 상기 돌출부들은 높이, 단면, 및 상기 기판 표면에 평행한 모세관 유동을 발생시킬 수 있는 상기 돌출부들 사이의 모세관 공간을 한정하는 서로의 사이의 거리를 갖는, 상기 위킹 구역을 제공하는 단계;
    상기 위킹 구역의 거시적 치수들을 선택하는 단계를 포함하며,
    샘플의 감소된 총 유동 시간이 요구되면, 동일한 면적 및 높이(동일한 체적) 및 동일한 필라 배열을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 상기 위킹 구역 내에서의 유동 경로의 길이를 감소시키는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 위킹 구역 내에서의 압력 구배를 증가시키고, 샘플의 총 유동 시간의 증가가 요구되면, 동일한 면적 및 높이(동일한 체적) 및 동일한 필라 배열을 갖는 정사각형 위킹 구역에 비해 상기 유동 경로의 길이를 증가시키는 것 또는 유체가 상기 위킹 구역으로 들어가기 전의 유동 채널에서 필라 밀도를 증가시키는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 위킹 구역 내에서의 압력 구배를 감소시키는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 시약 물질은 표지된 시약 물질을 포함하고, 상기 검출 구역은 상기 검출 구역에 결합된 포착 요소들을 갖는, 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 위킹 구역 내에서의 상기 유동 경로의 길이는 상기 위킹 구역 내에 장벽들을 제공하여 상기 유체가 따르게 되는 길고 복잡한 경로를 제공함으로써 증가되는, 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 위킹 구역 내에서의 상기 유동 경로의 길이는 상기 위킹 구역의 길이를 폭에 비해 증가시킴으로써 증가되는, 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 위킹 구역 내에서의 상기 유동 경로의 길이는 원형 위킹 구역을 선택함으로써 감소되는, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 유동 경로는 샘플을 상기 위킹 구역의 중심으로 운반하고, 상기 샘플은 상기 중심으로부터 모든 방향들로 유동하는, 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2450351B (en) * 2007-06-20 2012-01-18 Cozart Bioscience Ltd Monitoring an Immunoassay
JP6133063B2 (ja) 2012-01-20 2017-05-24 オーソ−クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッドＯｒｔｈｏ−Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ． 角部周囲の均一な流れを有するアッセイ装置
JP6395998B2 (ja) 2012-01-20 2018-09-26 オーソ−クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッドＯｒｔｈｏ−Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ． 制御可能なサンプル量を有するアッセイ装置
EP2777499B1 (en) 2013-03-15 2015-09-16 Ortho-Clinical Diagnostics Inc Rotatable fluid sample collection device
EP2778679B1 (en) 2013-03-15 2017-09-27 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Rotable disk-shaped fluid sample collection device
JP6221493B2 (ja) 2013-08-12 2017-11-01 株式会社リコー シート処理装置、画像形成システム及びシート束の増し折り方法
CA2932269C (en) 2013-12-06 2022-01-25 Ortho Clinical Diagnostics, Inc. Assay device having a wash port
JP6278772B2 (ja) * 2014-03-19 2018-02-14 テルモ株式会社 血糖値測定用チップ
US10073091B2 (en) * 2014-08-08 2018-09-11 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Lateral flow assay device
US10079073B2 (en) 2014-12-11 2018-09-18 Critical Care Diagnostics, Inc. Test apparatus and methods for ST2 cardiac biomarker
US10324089B2 (en) * 2014-12-11 2019-06-18 Critical Care Diagnostics, Inc. Test apparatus and methods for ST2 cardiac biomarker
JP6728237B2 (ja) 2015-05-19 2020-07-22 オーソ−クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッドＯｒｔｈｏ−Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ． アッセイデバイス中の液体試料の流動を改善する方法
US10994271B2 (en) 2016-06-14 2021-05-04 Denka Company Limited Membrane carrier for liquid sample test kit, liquid sample test kit, and method for producing liquid sample test kit
CN115453112A (zh) 2017-03-28 2022-12-09 电化株式会社 膜载体和使用其的液体试样检测试剂盒
KR20190127665A (ko) 2017-03-28 2019-11-13 덴카 주식회사 막 담체와 이를 이용한 액체 시료 검사 키트 및 그 제조 방법
CN108107918B (zh) * 2018-01-11 2023-11-17 广州航海学院 控制液滴移动方向的装置与方法
EP3887827B1 (en) * 2018-11-28 2024-01-17 2PI-sigma Corporation Lateral flow assay with controlled conjugate and controlled flow time
GB201902810D0 (en) * 2019-03-01 2019-04-17 Vidya Holdings Ltd Disposition of reagents in assay device
CN113804658B (zh) * 2020-06-11 2023-06-06 京东方科技集团股份有限公司 微流控流道结构、检测系统及其使用方法

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1248112A3 (en) 1987-04-27 2004-08-25 Inverness Medical Switzerland GmbH Immunochromatographic specific binding assay device
US5120643A (en) 1987-07-13 1992-06-09 Abbott Laboratories Process for immunochromatography with colloidal particles
AU2684488A (en) 1988-06-27 1990-01-04 Carter-Wallace, Inc. Test device and method for colored particle immunoassay
US5252496A (en) 1989-12-18 1993-10-12 Princeton Biomeditech Corporation Carbon black immunochemical label
US6156270A (en) * 1992-05-21 2000-12-05 Biosite Diagnostics, Inc. Diagnostic devices and apparatus for the controlled movement of reagents without membranes
US6139800A (en) 1997-06-23 2000-10-31 Luminex Corporation Interlaced lasers for multiple fluorescence measurement
US6830731B1 (en) 1998-01-05 2004-12-14 Biosite, Inc. Immunoassay fluorometer
SE521415C2 (sv) 1998-02-17 2003-10-28 Hans Goeran Evald Martin Metod för att framställa en gassensortillhörig detektor, samt en detektor framställd enligt metoden
JP4447168B2 (ja) 1998-10-14 2010-04-07 オーミック・アクチボラゲット 原盤及び該原盤の製造方法
SE9903011D0 (sv) 1999-08-26 1999-08-26 Aamic Ab Sätt att framställa en plastprodukt och ett härför utnyttjat plastproduktformande arrangemang
DE60042244D1 (de) 1999-09-10 2009-07-02 Amic Ab Verfahren zur herstellung einer matrix
SE0201738D0 (sv) * 2002-06-07 2002-06-07 Aamic Ab Micro-fluid structures
SE0400662D0 (sv) 2004-03-24 2004-03-24 Aamic Ab Assay device and method
US7419639B2 (en) * 2004-05-12 2008-09-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Multilayer microfluidic device
SE527036C2 (sv) * 2004-06-02 2005-12-13 Aamic Ab Analysanordning med reglerat flöde och motsvarande förfarande
SE529254C2 (sv) 2005-06-17 2007-06-12 Aamic Ab Optiskt testsystem
SE0501418L (sv) 2005-06-20 2006-09-26 Aamic Ab Metod och medel för att åstadkomma vätsketransport
SE529711C2 (sv) 2006-03-22 2007-11-06 Aamic Ab Fluorescensläsare
SE531948C2 (sv) 2006-06-20 2009-09-15 Aamic Ab Analysanordning för vätskeprover innefattande filter i direkt kontakt med projektioner
CA2654931C (en) * 2006-06-20 2015-05-19 Amic Ab Assay device and method with improved control functions
SE529978C2 (sv) * 2007-04-16 2008-01-22 Aamic Ab Analysanordning för vätskeformiga prov
WO2009088021A1 (ja) * 2008-01-08 2009-07-16 Nippon Telegraph And Telephone Corporation キャピラリーポンプユニット及びフローセル
SE533514C2 (sv) 2008-06-16 2010-10-12 Aamic Ab Analysanordning och förfarande
US8974749B2 (en) 2008-06-16 2015-03-10 Johnson & Johnson Ab Assay device and method
JP5242503B2 (ja) * 2008-06-16 2013-07-24 オーミック・アーベー アッセイ装置および方法
EP2269737B1 (en) * 2009-07-02 2017-09-13 Amic AB Assay device comprising serial reaction zones
EP2281632B1 (en) * 2009-07-02 2013-11-13 Amic AB Capillary driven assay device and its manufacture
WO2011045436A1 (en) 2009-10-16 2011-04-21 Åmic AB An assay method and devices involving the use of magnetic particles
EP2572185A2 (en) 2010-05-18 2013-03-27 DELTA, Dansk Elektronik, Lys & Akustik Method for depositing sensor material on a substrate
JP6133063B2 (ja) 2012-01-20 2017-05-24 オーソ−クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッドＯｒｔｈｏ−Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ． 角部周囲の均一な流れを有するアッセイ装置
CN103217519B (zh) 2012-01-20 2017-06-20 奥索临床诊断有限公司 具有多个试剂池的测定装置
US20140206098A1 (en) 2013-01-18 2014-07-24 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Low Volume Assay Device Having Increased Sensitivity
JP6395998B2 (ja) 2012-01-20 2018-09-26 オーソ−クリニカル・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッドＯｒｔｈｏ−Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ． 制御可能なサンプル量を有するアッセイ装置

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