KR20230028470A - 자동 정량 분석 장치 및 정량 분석 수행 방법 - Google Patents

자동 정량 분석 장치 및 정량 분석 수행 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230028470A
KR20230028470A KR1020237002508A KR20237002508A KR20230028470A KR 20230028470 A KR20230028470 A KR 20230028470A KR 1020237002508 A KR1020237002508 A KR 1020237002508A KR 20237002508 A KR20237002508 A KR 20237002508A KR 20230028470 A KR20230028470 A KR 20230028470A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
agents
quantitative analysis
cassette
assay
sample
Prior art date
Application number
KR1020237002508A
Other languages
English (en)
Inventor
디노 로톤도
윌리엄 스팀슨
데이비드 코완
Original Assignee
라나크셔 글로벌 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 라나크셔 글로벌 엘엘씨 filed Critical 라나크셔 글로벌 엘엘씨
Publication of KR20230028470A publication Critical patent/KR20230028470A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/5306—Improving reaction conditions, e.g. reduction of non-specific binding, promotion of specific binding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50851—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates specially adapted for heating or cooling samples
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50853—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates with covers or lids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0098—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor involving analyte bound to insoluble magnetic carrier, e.g. using magnetic separation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/04—Exchange or ejection of cartridges, containers or reservoirs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0668—Trapping microscopic beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0689—Sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16—Reagents, handling or storing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B01L2300/044—Connecting closures to device or container pierceable, e.g. films, membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/046—Function or devices integrated in the closure
    • B01L2300/047—Additional chamber, reservoir
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0663—Whole sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0867—Multiple inlets and one sample wells, e.g. mixing, dilution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/087—Multiple sequential chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1822—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using Peltier elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/043—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces magnetic forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00009—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with a sample supporting tape, e.g. with absorbent zones
    • G01N2035/00019—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with a sample supporting tape, e.g. with absorbent zones cassette structures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
    • G01N2035/00356—Holding samples at elevated temperature (incubation)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 면역분석과 같은 분석을 수행하기 위한 분석 장치 및 방법 분야에 관한 것이다. 시스템은 피험자로부터 수집된 표적 샘플을 수신하는 수단; 상기 표적 샘플에 존재할 가능성이 있는 표적 분석물을 측정하기 위한 수단; 및 표적 분석물을 실시간으로 측정하는 공정을 포함한다. 표적 분석물은 생물학적 분석물, SARS-CoV-2와 같은 바이러스 또는 박테리아 소스와 같은 미생물 개체를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 따라서 본 발명은 주로, COVID-19와 같은 관련 징후를 검출하고 치료하기 위해서 관심 있는 분석물을 측정하는 것에 관한 것이다.

Description

자동 정량 분석 장치 및 정량 분석 수행 방법
본 발명은 일반적으로 면역분석과 같은 분석을 수행하기 위한 분석 장치 및 방법 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 현장 진료/사용 용례에 적합한 이종 분석을 수행하는 자동 정량 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
분석은 생물학적 샘플과 같은 샘플에서 표적 개체(분석물로서 공지됨)의 존재, 양 또는 기능적 활성도를 정성적 또는 정량적으로 평가하기 위한 분석 절차이다. 분석은 약물 화합물, 생화학 물질 또는 특정 세포 유형과 같은 분석물을 검출하는데 사용되는, 의학, 약리학, 환경/분자 생물학 분야의 일반적인 실험실 절차이다.
많은 분석, 특히 분석물의 정량 측정을 행하는데 사용되는 분석은 숙련된 직원에 의해서 수행되어야 하는 복잡한 절차이다. 그 때문에, 수행하는데 시간 소모적이고 고가일 수 있으며, 분석될 샘플은 종종, 전용 실험실 시설로 보내져 며칠 또는 몇 주 후에나 결과를 얻을 수 있다. 운송 중 온도 미유지, 샘플 응집, 샘플 혼합, 샘플 수집과 실제 테스트 사이의 임계 시간 위반과 같은 잘못된 취급 위험이 항상 있다.
"현장 진료" 진단 테스트(또는 비-임상 용례의 경우 "현장 사용" 테스트)는 실험실 테스트보다 특정 이점을 전달할 수 있다. 현장 진료(POC)는 질병의 진단 및 치료를 위한 가장 큰 성장 추세 중 하나이다. "현장 진료" 및 "현장 사용"이라는 용어는 일반적으로, 분석 및 결과에 기초한 임의의 후속 조치가 동일한 환자/문제 발생 내에서 완료되도록 환자 표본과 같은 샘플이 샘플링 위치 또는 그 근처에서 분석되는 진단 테스트/분석을 포함하는 것으로 이해된다.
현장 진료(POC)은 일반적으로, 환자의 신체에서 추출된 샘플 또는 표본에 대해 수행되고 샘플링 위치 근처에서 테스트되어 임의의 후속 조치, 즉 환자의 샘플 또는 표본을 진단한 후 필요한 경우 임의의 치료가 임의의 지체 없이 그 자리에서 이루어질 수 있는 분석을 포함한다. POC 장치는 질병이나 감염에 대한 치료 또는 예방을 제공할 뿐만 아니라 질병을 빠르고 쉽게 진단하는데 널리 사용된다.
현장 진료 테스트의 의료/수의학 용례는 집중/응급 치료 만남, 병원 병동에서 수행되는 테스트, 일반 진료, 외래 진료소, 수의과 수술 등을 포함한다. 비-의료 용례는 직장과 가정에서 찾을 수 있다. 현장 사용(즉, 비-임상) 용례는 예를 들어, 식품 또는 의약품, 가정용품, 화학물질의 제조 및 포장에서 품질 관리 테스트, 또는 수질 테스트를 포함한다.
이들 모든 용례는 의사결정을 안내하기 위해서 신속한 처리 및 결과 전달이라는 공통 요구사항을 공유한다. 또한, 현장 사용/진료 분석은 수행이 비교적 간단해야 하지만, 확고하고 신뢰할 수 있는 결과를 제공해야 한다. 이러한 특징들의 조합은 달성하기 어려우며 결과적으로 그러한 분석은 정성적 또는 반-정량적 결과만 제공할 수 있다. 예를 들어, 임신 또는 HIV와 같은 기피 질병에 대한 많은 단순 측면 흐름 유형 테스트는 추가 실험실 테스트가 필요한 지의 여부에 관한 표시를 제공하기 위해서 대략적인 "예" 또는 "아니오" 결과를 제공할 수 있다. 그러나 결과 자체가 임상 결정에 영향을 미칠 수는 없다.
현장 진료/사용 환경에서 그러한 경쟁적 또는 샌드위치 분석을 수행하는 능력은 원칙적으로 매우 바람직하다. 샘플을 중앙 집중식 검사 실험실에 조회할 필요가 없는 진단은 원격 위치에서의 의료 조우와 같은, 리소스-제한 환경에서 특히 중요할 수 있다. 긴 지연을 없애면 결과가 나오기까지 지연되는 동안 환자가 치료 도관을 떠나는 것을 방지함으로써 보다 일반적으로 임상 결과를 개선할 가능성이 있다.
확고하고 신뢰할 수 있는 분석에 대한 요구사항 및 현장 사용/관리 환경에서 수행하는데 충분히 단순해야 한다는 요구사항은 구현에 상당한 장벽을 제시하며, 많은 유형의 분석은 임의의 유형의 현장 진료/사용 용례에 적합하지 않은 것으로 간주된다. "원 포트 반응(one pot reaction)"("균질" 분석으로도 공지됨)에서 시약을 혼합함으로써 단일 단계에서 수행될 수 있는 분석을 설계하기 위해서 노력이 이루어졌다. 그러나 이것이 가능하더라도, 얻을 수 있는 데이터의 품질은 비교적 빈약하다. 예를 들어, ELISA(enzyme-linked immunoassay: 효소-결합 면역분석)는 샘플 또는 기질(matrix)의 구성 요소에 의해서 유발되는 "잡음"에 민감하다. 따라서 정량적 또는 반-정량적 결과를 얻기 위해서 그러한 분석은 원치않는 구성요소를 제거하기 위해서 복잡한 일련의 시약 및 린스 용액 세척 단계를 포함해야 한다. 현장 진료 용례에 대한 장벽인 소위 "기질 효과(matrix effects)"는 예를 들어, Chiu 등의, Journal of Laboratory Automation, June 2010, 233-242에 설명되어 있다. 데이터의 품질 및 분석 효율에 대한 기질 효과의 영향은 또한, 예를 들어 Saab 등의 International Journal of High throughput Screening, 2010:1, 81-98 및 Imbert, P.E. 등의 Assay Drug Dev Technol., 2007, Jun;5(3):363-72에 설명되어 있다.
그럼에도 불구하고, US11/908,071 호는 이중 경로 면역분석 장치를 개시하며, 여기서 본 발명은 용액에 대한 제 1 유동 경로를 한정하는 제 1 흡착제 재료, 샘플에 대한 제 1 유동 경로와 별개인 제 2 유동 경로를 한정하는 제 2 흡착제 재료를 가지는 테스트 세포, 및 하나 이상의 리간드(ligand)를 식별하기 위해서 제 1 및 제 2 흡착제 재료의 접합부에 위치된, 고정된 항원 또는 항체 또는 앱타머(aptamer), 핵산 등과 같은 다른 리간드 결합 분자가 있는 테스트 사이트를 포함한다. 제 1 및 제 2 흡착제 스트립은 테스트 사이트 위치에서 서로 접촉한다. 테스트는 정성적 크로마토그래피 분석이라는 단점을 가진다.
US20160195524A1 호는 이종 분석을 수행하는데 사용하기 위한 분석 카세트를 포함하는 이종 분석을 수행하기 위한 자동화 시스템을 개시하며, 분석 카세트는 유체 도관 및 유체 도관에 있는 하나 이상의 챔버로 구성되며, 이로부터 측정값이 카세트 리더 장치를 사용하여 샘플로부터 획득될 수 있다. 또한, 카세트에 통합될 수 있는 분석 시스템과 함께 사용하기 위한 정제 또는 비드(bead)가 개시된다. 정제 또는 비드는 분석에 사용되는 하나 이상의 시약을 가용성 기질에 포함할 수 있다. 아크리단(acridan) 또는 아크리디늄 에스테르 라벨(acridinium ester label)을 사용하면 민감한 측정값을 신속하게 획득할 수 있다. 분석은 현장 사용 또는 진료에서 임상의에 의해서 수행되도록 구성될 수 있다.
US2013/0143328A1 호는 분석 프로토콜(assay protocol)을 분석 절차와 연관시키는 데이터베이스를 포함하는 자동화된 분석 유체 분배 시스템을 개시하며, 절차는 유체 분배기 카세트의 제 1 및 제 2 채널을 구동하기 위한 상이한 제 1 및 제 2 채널 절차를 지정하는 제 1 분석 절차를 포함한다.
US14/427,880 호는 엔테로바이러스(enterovirus)의 직접 검출을 위한 현장 진료 측면 흐름 면역크로마토그래피 분석(point-of-care lateral flow immunochromatographic assay)을 개시한다. 특히, 본 개시는 엔테로바이러스에 특이적인 항체를 사용하여 수족구병(HFMD)의 병인을 검출하기 위한 현장 진료 측면 흐름 면역크로마토그래피 분석에 관한 것이다.
따라서 전문 교육을 받을 필요 없이 현장 진료/사용에서 수행될 수 있도록 그러한 분석을 충분히 단순화하는 것이 여전히 어려운 과제로 남아 있다. 따라서, 이종 분석을 수행하기 위한 개선된 방법 및 장치에 대한 필요성이 남아 있다. 인용된 종래 기술의 관점에서, 본 발명은 종래 기술의 단점을 극복할 뿐만 아니라, 현재 진료/사용에서 면역 분석을 수행하기 위한 신속하고 이질적이며 단순하고 정량적인 면역 분석 장치 및 방법을 제공하는 것을 목표로 한다. 이러한 특정 특허 출원은 COVID 19 발발과 연관된 분석물의 측정에 국한되지 않는다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 신속하고 이질적이며 단순하고 정량적인 면역분석 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이질적이고 정량적인 면역분석을 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 현장 진료/사용 용례에 적합한 자동 정량 분석 장치를 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 현장 진료/사용에서 면역분석을 수행하기 위한 자동화된 면역분석 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 현장 진료/사용에서 SARS-CoV2 또는 바이러스 또는 박테리아 발생과 관련되나 이에 제한되지 않는 분석물의 측정을 위한 면역분석을 수행하기 위한 자동 면역분석 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 일반적으로 면역분석과 같은 분석을 수행하기 위한 분석 장치 및 방법 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자동화된 정량 분석 장치 및 현장 진료/사용 용례에 적합한 이종 분석을 수행하기 위한 수행 방법에 관한 것이다.
본 발명의 양태에서, 적어도 하나의 표적 분석물을 측정하기 위한 자동화 장치가 제안된다. 시스템은 피험자로부터 수집된 표적 샘플을 수용하는 수단; 상기 표적 샘플에 존재할 가능성이 있는 표적 분석물을 측정하기 위한 수단; 및 표적 분석물을 실시간으로 측정하는 공정을 포함한다. 표적 분석물은 임의의 생물학적 분석물, 바이러스 또는 박테리아 소스와 같은 미생물 개체, 예컨대 SARS-CoV-2를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 따라서 본 발명은 주로 COVID-19와 같은 관련 징후를 검출하고 치료하기 위해서 관심 있는 분석물을 측정하는 것에 관한 것이다. 측정 공정은 경쟁 또는 샌드위치 분석, 면역학적 분석 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 표적 샘플을 수용하는 수단은 카세트를 포함한다. 상기 장치는 카세트, 분석물을 측정하기 위한 수단 또는 기구, 및 검출 공정의 화학적 특성을 포함한다. 전체 장치는 샘플이 표준 방식으로 수집되어 카세트에 직접 주입되고 카세트가 기기에 삽입되고 측정이 수행된 다음 결과가 보고되도록 설계된다.
다른 양태에서, 본 발명은 비드 및 항체/접합체 칵테일(conjugate cocktail)이 완전히 적재된 카세트에 샘플을 주입함으로써 적어도 하나의 분석물을 함유하는 자동 정량 분석 샘플을 위한 방법을 제안한다. 그런 다음 측정 장비를 사용함으로써 표적 분석물을 정량적으로 측정하기 위해서 카세트가 장치에 삽입된다. 그 후 자기 교반기가 활성화되어 샘플과 접합체/항체 칵테일을 혼합한다. 그런 다음 중성 액체 또는 공기가 혼합 챔버로 펌핑되어 샘플/접합체/항체 혼합물이 변위되고 비드를 담그는 유체 도관 주위로 흐르게 된다. 그런 다음 액체가 약 37 ℃로 가열되어 배양되고 세척액을 유체 도관을 통해 펌핑하여 비드에 결합되지 않은 나머지 샘플을 모두 제거한다. 세척 사이클이 반복되고 세척 사이클 사이에서 도관을 통해 공기를 펌핑함으로써 액체의 유체 도관이 퍼지된다. 화학 발광(chemiluminescence)은 센서를 통해 측정되고 결과가 기록된다. 그 후 카세트가 측정 기구로부터 꺼내진다.
다양한 실시예의 이들 및 다른 특징 및 장점은 명세서의 일부를 구성하고 명세서에 통합되는 다음의 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 완전하게 나타날 것이다.
본 발명은 이제, 본 발명의 예시적인 실시예로서 다음의 참조 도면에 의해서 설명될 것이다:
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카세트를 구비한 측정 기구의 개략도를 도시한다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카세트의 구성을 도시한다.
도 2d는 본 발명에 따라 표시된 다수의 물품이 있는 상단 커버가 절단된 박스를 제공한다.
도 2e는 본 발명에 따른 카세트 장치에 대한 부착물과 함께 측정 기구의 도면을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 상세한 측정 부분을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 실리콘 광전자 증배관(photomultiplier) 유형의 센서를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 TSH 분석을 위한 ELISA Inter Assay 교정 라인의 그래픽 표현을 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 TSH 분석을 위한 비드 플레이트 간 분석 교정 라인(Bead Plate Inter Assay calibration line)의 그래픽 표현을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 TSH 분석을 위한 Quantilyte Inter Assay 교정 라인의 그래픽 표현을 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 TSH 분석을 위한 ELISA, Bead plate Interassay 및 Quantilyte Inter 분석을 사용한 그래프 곡선 비교를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 TSH 분석의 50 ㎕ U/ml 품질 관리 샘플에 대한 ELISA, 비드 플레이트 간 분석 및 Quantilyte Inter 분석을 사용한 비교를 그래프를 도시한다.
도 10는 본 발명에 따른 TSH 분석의 300 ㎕ U/ml 품질 관리 샘플에 대한 ELISA, 비드 플레이트 간 분석 및 Quantilyte Inter 분석을 사용한 비교를 그래프를 도시한다.
도 11는 본 발명에 따른 TSH 분석의 1800 ㎕ U/ml 품질 관리 샘플에 대한 ELISA, 비드 플레이트 간 분석 및 Quantilyte Inter 분석을 사용한 비교를 그래프를 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 TSH 분석의 50 ㎕ U/ml, 300 ㎕ U/ml 및 1800 ㎕ U/ml QC 레벨에서 ELISA, Bead plate Interassay 및 Quantilyte에 대한 %편향 값을 그래프로 도시한다.
도 13은 본 발명에 따른 TSH 분석의 50 ㎕ U/ml, 300 ㎕ U/ml 및 1800 ㎕ U/ml QC 레벨에서 ELISA, Bead plate Interassay 및 Quantilyte에 대한 %CV 값을 그래프로 도시한다.
도 14는 본 발명에 따른 상이한 방법을 사용하여 라이포체크(lyphocheck) 레벨 3에 대한 결과를 비교하는 막대 도표를 도시한다.
도 15는 본 발명에 따른 TT4 표준 곡선을 도시한다.
도 16은 본 발명에 따른 Quantilyte TT4 표준 곡선을 도시한다.
도 17은 본 발명에 따른 코르티솔(cortisol) 표준 곡선을 도시한다.
도 18은 본 발명에 따른 Quantilyte cortisol 표준 곡선을 도시한다.
도 19는 본 발명에 따른 TT4 분석에 대한 Lyphocheck QC의 ELISA 및 Quantilyte 결과를 도시한다.
도 20은 본 발명에 따른 TT4 분석에 대한 Quantilyte 대 ELISA 분석에 대한 %CV 값을 그래프로 나타낸다.
도 21은 본 발명에 따른 코르티솔 분석에 대한 Lyphocheck QC의 ELISA 및 Quantilyte 결과를 도시한다.
도 22는 본 발명에 따른 코르티솔 분석에 대한 Quantilyte 대 ELISA 분석에 대한 %CV 값을 그래프로 나타낸다.
도 23은 본 발명에 따른 TT4 분석에 대한 Cat 샘플 ELISA 대 Quantilyte 결과를 그래프로 나타낸다.
도 24는 본 발명에 따른 TT4 분석에 대한 Cat 샘플 ELISA 대 Quantilyte % 차이 플롯(plot)을 그래프로 나타낸다.
도 25는 본 발명에 따른 코르티솔 분석에 대한 Cat 샘플 ELISA 대 Quantilyte 결과를 그래프로 도시한다.
도 26은 본 발명에 따른 코르티솔 분석에 대한 Cat 샘플 ELISA 대 Quantilyte % 차이 플롯을 그래프로 나타낸다.
도 27은 본 발명에 따른 CRP 발광 값에 대한 % 최대 신호 및 교정 라인의 OD를 도시한다.
도 28은 본 발명에 따른 CRP 샘플 곡선에 대한 % OD를 도시한다.
본 발명은 샘플에서 하나 이상의 분석물을 검출하기 위한 분석 장치에 관한 것이다. 분석 장치는 분석 시약의 실시간 상호 작용을 허용하는 방식으로 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 표적 분석물을 측정하기 위한 장치가 제안된다. 상기 장치는 피험자로부터 수집된 표적 샘플을 수용하는 수단; 상기 표적 샘플에 존재할 가능성이 있는 표적 분석물을 측정하기 위한 수단; 및 표적 분석물을 실시간으로 측정하는 공정을 포함한다. 표적 분석물은 임의의 생물학적 분석물, 바이러스 또는 박테리아 소스와 같은 미생물 개체, 예컨대 SARS-CoV-2를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 따라서 본 발명은 주로 COVID-19와 같은 관련 징후를 검출하고 치료하기 위해서 관심 있는 분석물을 측정하는 것에 관한 것이다. 측정 공정은 경쟁 또는 샌드위치 분석, 면역학적 분석 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 표적 샘플을 수용하는 수단은 카세트를 포함한다. 상기 시스템은 카세트, 분석물을 측정하기 위한 수단 또는 기구, 및 검출 공정의 화학적 특성을 포함한다. 전체 시스템은 샘플이 표준 방식으로 수집되어 카세트에 직접 주입되고 카세트가 기기에 삽입되고 측정이 수행된 다음 결과가 보고되도록 설계된다. 면역분석을 수행하는 방법이 본 발명에 추가로 포함된다.
당업자가 명세서를 읽을 때 이해하는 바와 같이, 분석물은 화학적, 물리적, 효소적 또는 광학적 분석에서 검출 및/또는 측정하기를 원하는 임의의 특정 물질 또는 성분일 수 있다. 관심 있는 분석물은 예를 들어, 신종 코로나바이러스 2019-nCoV, SARS-CoV2 또는 바이러스 또는 세균 발생, 항원(예컨대, 세균, 바이러스 또는 원생동물 유기체에 특이적인 항원); 항체, 특히 감염, 알레르기 반응 또는 백신에 대한 반응으로 유도된 항체; 호르몬, 단백질 및 기타 생리학적 물질(예를 들어, 인간 융모막 성선 자극 호르몬(human chorionic gonadotropin), 에스트로겐, 프로게스틴, 테스토스테론, 코르티코스테로이드, 인간 성장 인자, 헤모글로빈 및 콜레스테롤); 핵산; 다양한 효소; 치료 화합물 및 불법 약물; 오염 물질 및 환경 오염물; 또는 임의의 수의 천연 또는 합성 물질을 포함한다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 분석 장치 및 방법에 의해서 검출될 수 있는 천연 및 합성 물질의 수는 광범위하며, 다음을 포함하나 이에 제한되지 않는다: ACE 억제제, 아드레날린제 및 항아드레날린제, 알코올 억제제(예를 들어, 디설피람), 항알레르기제, 항협심증제, 항관절염제, 항감염제(항균제, 항생제, 항진균제, 구충제, 항말라리아제 및 항바이러스제를 포함하나 이에 제한되지 않음), 진통제 및 진통제 조합, 국소 및 전신 마취제, 식욕 억제제, 항산화제, 항불안제, 식욕부진제, 항관절염제, 항천식제, 항응고제, 항경련제, 항당뇨병제, 지사제, 항구토제, 항간질제, 항히스타민제, 항염증제, 항고혈압제, 항편두통제, 항구토제, 항종양제, 항산화제, 항파킨슨병 약물, 항소양제, 해열제, 항류마티스제, 항경련제, 진해제, 아드레날린 수용체 작용제 및 길항제, 식욕 부진제, 식욕 억제제, 심혈관 제제(항부정맥제, 강심제, 심장 억제제, 칼슘 채널 차단제 및 베타 차단제 포함), 콜린제 및 항콜린제, 피임제, 이뇨제, 충혈제거제, 성장촉진제, 약초 제제, 최면제, 면역제, 면역조절제, 면역억제제, 근육이완제, 항불안제, 항우울제, 정신자극제, 정신자극제, 진정제 및 안정제를 포함하는 신경학적 활성제, 인후염 약제, 교감신경흥분제, 혈관확장제, 혈관수축제, 비타민, 크산틴 유도체, 이들 화합물의 다양한 조합 등.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "시약(reagent)"이라는 용어는 예를 들어, 반응을 일으키거나 검출을 가능하게 하기 위해서 샘플 및/또는 다른 시약과 혼합되는 임의의 액체, 예를 들어 용매 또는 화학 용액을 나타내는데 사용된다. 시약은 예를 들어, 제 1 샘플과 상호 작용하는 다른 샘플일 수 있다. 시약은 또한, 예를 들어 물과 같은 희석 액체일 수 있다. 시약은 유기 용매 또는 세제를 포함할 수 있다. 시약은 완충액일 수도 있다. 용어의 엄격한 의미에서 시약은 반응물, 전형적으로 예를 들어, 샘플에 존재하는 하나 이상의 분석물에 결합하거나 이를 변환할 수 있는 화합물 또는 제제를 포함하는 액체 용액일 수 있다. 사전 정의된 반응물의 예는 예를 들어, 효소, 효소 기질, 단백질 시약, 화학 시약, 혈청 시약, 접합 염료, 단백질 결합 분자, 핵산 결합 분자, 항체, 킬레이트제, 프로모터, 억제제, 에피토프(epitope), 항원, 촉매 등이나 이에 제한되지 않는다. 선택적으로, 건조 시약은 분석 장치에 존재할 수 있으며 샘플, 다른 시약 또는 희석액에 의해서 용해될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 도 1은 측정 기구(200)의 개략도를 나타내고 도 2d는 본 발명에 따른 측정 기구의 다이어그램을 도시한다. 측정 기구는 폐쇄된 하우징(203)으로서 인클로저가 외부 광으로부터 차단되도록 한다. 하우징은 펌프(204)에 연결된 주입 바늘(202)과 연결된 인클로저에 삽입된 미리 한정된 시약을 포함하는 복수의 저장소(201)를 포함한다. 연동 펌프 또는 주사기 펌프(204)는 시약을 주입 바늘(208)을 통해 카세트의 상단에 존재하는 입구 포트(107)로 펌핑하는 것을 돕는다. 카세트(100)는 시약을 수용하고 주입 바늘(208)과 함께 가열 요소(205)는 카세트와 맞물리기 위한 유닛으로서 이동된다. 포토 센서(206)는 화학발광 검출용 카세트를 스캔한다. 측정 기구는 카세트 장치를 삽입할 수 있도록 자동화된 개구를 가지며 전자 제어기(209)는 와이-파이 또는 블루투스 또는 유선 통신을 통해서 외부 장치와 통신한다. 측정 기구는 블루투스, 와이-파이, USB와 같은 유무선 통신 링크를 통해서 명령과 결과를 전달하고 4G 또는 5G(210)와 같은 최신 모바일 통신 프로토콜을 사용하여 클라우드(cloud)에 직접 전달하여 외부 세계와 통신할 것이다. 대안적으로, 결과는 LCD 디스플레이 상의 기구 또는 기구(210)에 통합된 휴대폰 또는 태블릿에 표시될 수 있다.
자동화된 정량적 분석 장치는 10 내지 15분 내에 상승된 범위에 걸쳐서 표적 샘플의 이종 경쟁 분석 또는 샌드위치 분석 또는 면역학적 분석을 수행할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 비드가 액체와 함께 이동하지 않도록 도관의 포켓에 끼워진 비드(103)를 포함하는 유체 도관(102)으로 개방되는 샘플 입구(105)를 가지는 카세트 장치(100)를 도시한다. 여분의 유체는 출구(108)를 통해서 폐기물 저장소(104)에 수집된다. 샘플 포트는 시약 포트(107)에 연결되는 혼합 챔버(106)에서 개방된다. 유체 도관은 입구 포트, 혼합 챔버 및 시약 포트를 유동적으로 연결하는 연속 채널이다. 카세트는 화학발광을 기록할 수 있도록 투명 커버(101)를 가진다. 혼합 챔버는 주입 바늘로 천공될 수 있는 실리콘 고무 캡(109)으로 둘러싸여 있다. 이러한 특정 구현예에서 혼합 챔버(106) 및 시약 포트(107)로부터 유체를 이송하는데 사용되는 카세트의 후면에 도시된 채널이 있다. 이들 채널(115)은 도 2c에 도시된 접착 패치(114)에 의해 밀봉된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 비드(103)는 영구적인 열적 시일을 사용하여 밀봉된 카세트 장치의 복수의 웰(well)에 개별적으로 놓이는 미리 라벨링된 고정 분석물-특이적 프로브이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 접합체 분자의 칵테일은 시약 유체를 형성하기 위해서 용해되도록 제형화된, 고체 형태(112)(도 2c)로 카세트 장치에 미리 포장될 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명은 화학발광 분자로 태그가 부착된(tagged) 접합체 분자의 미리 결정된 양의 칵테일로 채워지는 혼합 챔버를 갖는 자동화된 정량 분석 장치를 제공하여, 칵테일 내의 상기 접합체 분자가 개별적으로 미리 결정된 농도를 가지는 경쟁적 분석 측정을 용이하게 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 혼합 챔버는 화학발광 분자로 태그가 부착된 분석물 특이적 프로브에 특이적으로 결합하는 화학 라벨로 태그가 부착된 접합체 분자 칵테일의 미리 결정된 양으로 채워져서, 접합체 분자 칵테일의 각각의 분석물 특정 프로브가 개별적으로 미리 결정된 농도를 가지는 샌드위치 분석 측정을 용이하게 한다.
다른 실시예에서, 본 발명은 2 가지 구현예의 혼합을 제공한다. 즉, 화학발광 분자로 태그가 부착된 결합체 분자의 칵테일 및 화학발광으로 태그가 부착된 분석물 특이적 프로브 분자의 칵테일이 동일한 혼합 챔버에서 가능하다. 적어도 2 개의 챔버는 동일한 유형의 고정된 분석물-특이적 프로브를 포함할 수 있다. 따라서 카세트는 분석 및 확인 분석이 수행되도록 구성될 수 있다. 투명한 층은 유체 도관, 비드(분석물 특이적 분자를 고정하는데 사용됨), 혼합 챔버 및 폐기물 저장소를 포함하는데 사용되며 비드 및 항체 칵테일은 투명층이 고정되기 전에 삽입된다.
다른 실시예에서, 도 3은 장치의 측정 기구를 보다 상세히 도시한다. 메인 기어(301)는 스테퍼 또는 기어식 DC 모터(geared DC motor)에 의해 구동되며 각각의 측정 위치 위에 센서(206)를 위치시키는데 사용된다. 카트리지 히터(304) 및 연관된 가열 요소(205)는 가열 공정 동안 온도가 37 ℃로 설정되는 가열에 사용된다. 온도는 온도 센서(304)에 의해 모니터링된다. 주입 바늘(208)은 실리콘 고무 캡(109)을 통해서 시약을 카세트(100)에 주입하는데 사용된다.
다른 실시예에서, 자기 교반을 용이하게 하기 위해서 작은 자석(111)이 혼합 챔버에 배치될 수 있다. 샤프트에 구동 자석이 부착된 모터(113)는 샤프트와 자석이 모터에 의해 회전될 때, 혼합 챔버(111)의 작은 자석이 회전하여 챔버의 내용물이 완전히 혼합되게 한다.
카세트가 삽입되면, 가열 요소의 삽입 슬롯 적용의 폐쇄와 카세트에 주입 바늘의 삽입이 하나의 단일 액션으로 발생된다. 이는 측정이 시작될 때 기계에 의해서 수행되거나 사용자에 의해서 수동으로 수행될 수 있다. 각각의 측정을 시작할 때 가열 요소가 위쪽으로 이동하여 카세트 바닥에 쌓인 높은 열전도율 재료와 접촉하게 하거나 대안으로 광이 통과하게 하는 구멍이 있는 가열 요소가 아래쪽으로 이동하여 카세트의 상단을 가압할 것이다. 동시에 주입 바늘이 위쪽으로 이동하여 입구 포트에 대한 시일을 형성하는 고무 캡(109)을 관통한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 카세트 장치(100)의 상부에 밀착되어 유지되는 가열 요소를 제공한다. 이는 유체 도관 내의 유체를 37 ℃까지 효율적으로 가열하게 한다. 광이 통과할 수 있도록 가열 요소 내에 구멍이 있다. 채널 내의 모든 유체가 균일하게 가열되게 보장하기 위해서 펌프를 사용하여 채널을 따라 앞뒤로 1 또는 2 밀리미터만큼 유체를 주기적으로 이동시킨다.
또 다른 실시예에서, 모든 입구는 카세트의 상부에 있다. 모든 입구는 주입 바늘로 카세트의 상단 또는 하단 중 하나에 부착된 멤브레인을 천공함으로써 형성된다. 멤브레인은 실리콘 고무 시트일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 저장소는 세척액 및 화학발광 반응을 유발하는데 필요한 시약을 함유한다. 시약은 격막 뚜껑이 있는 병에 보관된다. 병은 조합되어 기기에 삽입되는 완전한 시약 패키지로 형성된다. 삽입 시, 주입 바늘이 모든 격막 멤브레인을 천공한다.
작은 보어(내경 0.5 내지 1.5 mm) 실리콘, 네오프렌 또는 바이오플렌 튜브는 다양한 액체를 그들의 대응 펌프로 운반하고 카세트의 대응 입구 포트로 전달한다. 펌프는 시약 병으로부터 카세트로 최대 200 μL를 펌핑하는데 필요하다. 펌프는 특정 부피를 전달할 수 있기 때문에 주사기 또는 연동 펌프이어야 한다. 펌프 메커니즘이 얼마나 멀리 이동했는지를 결정함으로써 특정 분석 공정에서 전달된 부피가 모니터링된다. 이는 연동 펌프가 얼마나 멀리 회전하는지 또는 주사기 펌프에서 플런저가 얼마나 멀리 눌렸는지를 결정하기 위해서 광학 반사 스위치를 사용하여 수행된다. 두 경우에, 모두 단순성과 소형화를 위해서 기어식 DC 모터가 주로 사용되며 대안으로 스테핑 모터가 사용될 수 있다. 주사기 펌프는 보다 정확하고 정밀한 투여량을 제공할 수 있기 때문에(연동 튜브의 직경은 시간이 지남에 따라 약간 변경될 수 있음), 이는 한 번에 하나의 비드를 활성화하는데 소량의 정밀한 투여량이 필요한 경우에 선호될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 광학 센서는 광전자 증배관 또는 "다중 픽셀 광자 계수 검출기(multi pixel photon counting detector)" 또는 "실리콘 광전자 증배관(silicone photomultiplier)"이다.
다른 실시예에서 센서는 실리콘 광전자 증배관 유형일 것이다. 이들 장치로 적절한 신호 대 잡음 비를 달성하기 위해서, 이들은 암전류(dark current)를 줄이도록 냉각되어야 하며 실제 신호로부터 평균 암신호가 감산될 수 있도록 온도가 모니터링되어야 한다. 제안된 시스템은 도 4에 도시된다. 팬(401), 히트 싱크(402) 및 펠티어(peltier)(403)는 온도 센서도 포함하는 센서 보드(404)를 냉각시키는데 사용된다. 인클로저(405) 및 유리 창(406)은 센서 전자 장치가 응결되지 않도록 보장하기 위해서 포함된다.
본 발명의 실시예에서, 광검출기(광자 계수 광전자 증배관 또는 냉각된 "실리콘 PMT")는 각각의 웰 바로 위에 순차적으로 배치되고, 기어식 직류(DC) 모터는 광 센서를 제위치로 회전시키는데 사용된다. 유체 도관이 카세트에서 원형 경로를 형성하는 경우에, 모터는 지지점을 중심으로 원형 경로를 따라 이동된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 비드는 그리드 패턴으로 배치될 수 있고 광전자 증배관은 기어식 DC 모터, 리드 스크류 및 선형 베어링을 사용하여 직선 방식으로 이동될 것이다. 두 경우에, 위치를 결정하기 위해서 모두 기계적 스위치 또는 반사형 광학 센서가 사용된다.
또 다른 실시예에서, 가열 요소는 1500 nm에서 방출하는 적외선 LED 또는 복사 적외선 이미터이다. 이러한 파장에서 물은 상당히 흡수성이 있으므로 비접촉 304 방법을 사용하여 매우 작은 부피(< 10 μL)를 충분히 가열하는 것이 가능할 수 있다. 비접촉식 온도계가 온도를 모니터링하는데 사용된다.
또 다른 실시예에서, 주입 바늘(208)과 함께 가열 요소(205)는 카세트 장치(100)와 맞물리기 위한 유닛으로서 이동한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 다음 단계를 가지는 자동 정량 분석 방법이 개시된다: 비드 및 항체/접합체 칵테일로 완전히 적재된 카세트를 얻는 단계, 혈액, 타액 및 소변을 포함하는 다수의 체액일 수 있는 샘플을 혼합 챔버의 포트 또는 그 상류에 주입하고 혼합 챔버를 충전하는 단계, 카세트를 측정 기구에 삽입하는 단계, 샘플과 접합체/항체 칵테일을 혼합하기 위해서 자기 교반기를 활성화하는 단계, 샘플/접합체/항체 혼합물이 변위되어 유체 도관 주위로 흘러 비드를 잠기게 하기 위해서 중성 액체 또는 공기를 혼합 챔버로 펌핑하는 단계, 배양하기 위해서 액체를 약 37 ℃로 가열하는 단계, 비드에 결합되지 않은 나머지 샘플을 모두 제거하기 위해서 유체 도관을 통해 세척액을 펌핑하는 단계, 세척 사이클을 반복하고 세척 사이클 사이에서 도관을 통해 공기를 펌핑함으로써 액체의 유체 도관을 퍼징하는 단계, 센서를 통해 화학발광을 측정하고 결과를 기록하는 단계, 측정 기구로부터 카세트를 방출하는 단계, 및 장치를 종료하는 단계.
그런 다음 제안된 시스템에서 사용될 수 있는 2 가지 대체 분석 유형이 있다.
1. 화학발광이 '글로우(glow)' 유형이라면, 활성화 시약이 전체 유체 도관 주위로 펌핑된 다음 광 검출기가 이동하여 각각의 비드로부터 차례로 광을 검출한다.
2. 화학 발광이 '플래시(flash)' 유형이라면, 각각의 비드를 차례로 담그도록 펌핑되어야 하며 다음 비드를 담그기 위해서 펌핑되기 전에 발광을 검출해야 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 자기 교반기는 혼합 챔버 아래의 샤프트에 부착된 자석을 포함하는 모터를 배치함으로써 활성화되고, 여기서 자석 및 샤프트는 모터에 의해 회전됨으로써 혼합 챔버 내부에서 작은 자석의 회전을 초래한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 장치 및 분석은 신규 코로나바이러스 2019-nCoV, SARS-CoV2 또는 바이러스 또는 세균 발생, 항원; 항체, 특히 감염, 알레르기 반응 또는 백신에 대한 반응으로 유도된 항체; 호르몬, 단백질 및 기타 생리학적 물질, 예를 들어, 인간 융모막 성선 자극 호르몬(human chorionic gonadotropin), 에스트로겐, 프로게스틴, 테스토스테론, 코르티코스테로이드, 인간 성장 인자, 헤모글로빈 및 콜레스테롤; 핵산; 다양한 효소; 치료 화합물 및 불법 약물; 오염 물질 및 환경 오염물; 또는 임의의 수의 천연 또는 합성 물질; ACE 억제제, 아드레날린제 및 항아드레날린제, 알코올 억제제, 예를 들어, 디설피람, 항알레르기제, 항협심증제, 항관절염제, 항균제, 항생제, 항진균제, 구충제, 항말라리아제 및 항바이러스제를 포함하는 항감염제, 진통제 및 진통제 조합, 국소 및 전신 마취제, 식욕 억제제, 항산화제, 항불안제, 식욕부진제, 항관절염제, 항천식제, 항응고제, 항경련제, 항당뇨병제, 지사제, 항구토제, 항간질제, 항히스타민제, 항염증제, 항고혈압제, 항편두통제, 항구토제, 항종양제, 항산화제, 항파킨슨병 약물, 항소양제, 해열제, 항류마티스제, 항경련제, 진해제, 아드레날린 수용체 작용제 및 길항제, 식욕 부진제, 식욕 억제제, 항부정맥제, 강심제, 심장 억제제, 칼슘 채널 차단제 및 베타 차단제 포함하는 심혈관 제제, 콜린제 및 항콜린제, 피임제, 이뇨제, 충혈제거제, 성장촉진제, 약초 제제, 최면제, 면역제, 면역조절제, 면역억제제, 근육이완제, 항불안제, 항우울제, 정신자극제, 정신자극제, 진정제 및 안정제를 포함하는 신경학적 활성제, 인후염 약제, 교감신경흥분제, 혈관확장제, 혈관수축제, 비타민, 크산틴 유도체, 이들 화합물의 다양한 조합 등의 검출을 위해 사용된다.
다음 예는 정교한 방식으로 본 발명 및 본 발명의 독특한 특성을 추가로 예시한다. 그러나, 예들은 본 발명의 범주를 제한하려는 의도가 결코 아니다.
예 1 : TSH 분석
방법 개요
갑상선 자극 호르몬(TSH) 분석은 Quantilyte 비드를 사용하여 Quantilyte 시스템에서 개발되었지만 표준 ELISA 형식으로 96-웰 플레이트에서 세척 및 판독되었다. 각각의 분석의 방법은 가능한 한 유사하게 유지되었다. 동일한 접합체, 교정기 및 QC 제제가 각각의 방법에 사용되었다. 간략하게, Quantilyte 비드는 20 μg/ml의 Goat-anti-TSH Nunc F(US Biologicals)로 코팅되었다. ELISA 웰은 5 μg/ml의 동일한 항체로 코팅되었다. TSH는 2905 - 1.90 IU/ml의 범위와 7.5, 15, 50, 300 및 1800 IU/ml의 품질 관리 샘플을 커버하는 교정 라인을 생성하기 위해서 TSH 고갈된 플라즈마 내로 스파이킹되었다(spiked). 이들은 분주되어 -20 ℃에서 냉동 보관되었다. 25 μl의 혈청 샘플을 0.5 μg/ml USB mouse-anti-TSH 및 1 μg/ml USB mouse-anti-TRP를 포함하는 접합체 25 μl와 25 μl의 혈청 샘플을 혼합하여 샘플이 분석되었다. 이러한 혼합물은 세척 전에 코팅된 비드 또는 웰과 함께 20 분 동안 배양되었다. 그 후 pierce supersignal pico 또는 TMB 기질을 추가하고 Quantilyte 판독기의 POLARSTAR 플레이트 판독기를 사용하여 판독했다. 교정기를 3 중으로 분석하고 교정 라인의 평균을 사용하여 6 개의 복제 품질 관리 샘플에 대한 농도를 계산했다. 각각의 QC 레벨에 대해서 %CV 및 % 편향을 계산했다. 방법 민감도는 평균 + 3 개의 표준 편차를 결정한 6 개의 반복 제로 교정기를 실행하고 평균 교정 라인으로부터 판독함으로써 이러한 값에 대한 농도를 찾아 결정했다.
교정 라인 비교
표 1은 3 중 교정 라인에 대한 평균 신호, %CV 및 % 최대값을 보여준다. 아래의 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된 그래프는 표준 편차 오류 막대가 있는 평균 신호로서 개별적으로 그려진 각각의 라인을 보여 주며 조합된 최대값의 %를 보여준다. Quantilyte 비드는 POLARSTAR 판독기 또는 Quantilyte 판독기를 사용하여 분석할 때 매우 유사한 곡선 모양을 생성하는 것을 볼 수 있다. 절대값은 Quantilye 판독기에서 약 50% 더 낮다. 흰색 플레이트와 비교된 흑색 카트리지의 사용 및 카트리지 위의 필름 표면의 존재로 이러한 차이를 설명할 수 있다. ELISA 라인은 낮은 TSH 레벨에서 신호 값의 훨씬 더 큰 분리를 보여주고 따라서 더 큰 감도는 표준 폴리스티렌 비드와 비교된 ELISA 플레이트의 높은 결합 표면으로 설명될 가능성이 높으며 높은 결합 표면은 mm 당 더 많은 단백질을 보유하여 더 많은 분석물을 결합한다.
[표 1]
TSH 분석의 3 중 교정 라인에 대한 평균 신호 , %CV 및 % 최대값
Figure pct00001
품질 관리 ( QC ) 샘플 비교
표 2는 3 가지 방법을 모두 사용하여 분석한 50, 300 및 1800 ㎕U/ml에서 스파이킹된 품질 관리 샘플에 대해 계산된 TSH 농도의 평균, %CV 범위 및 %편향을 보여주며, 추가로 7.5 및 15 ㎕U/ml에서의 품질 관리 샘플이 이러한 방법의 감도 증가로 인해서 ELISA에서만 분석되었다. 3 가지 방법을 모두 사용하여 찾은 각각의 품질 관리 레벨에 대한 결과는 도 9 내지 도 11에 표시된다. 평균 결과와 범위는 3 가지 방법 모두에 대해 광범위하게 비교할 수 있음을 알 수 있다. Quantilyte 방법은 ELISA 방법을 사용하여 찾은 결과와 일치하는 품질 관리 샘플에 대한 결과를 제공한다. 3 가지 주요 QC 레벨 각각에서 각각의 방법에 대한 % 편향 및 %CV 값이 도 12 및 도 13의 그래프에 표시된다. Quantilyte 분석이 ELISA 분석보다 상당히 더 높은 변동이나 더 큰 편향을 나타내지 않는다는 것을 이들 그래프로부터 알 수 있다. 그러나 Quaniltyte 분석은 저농도에서는 음의 편향(낮은 판독값)을, 고농도에서는 양의 편향(높은 판독값)을 나타내는 편향 패턴을 보여준다. 유사한 패턴이 TT4 데이터에서 관찰되었으며 이는 Quantilyte 시스템의 구조적 문제를 나타낼 수 있음을 시사한다.
[표 2]
TSH 분석의 품질 관리 샘플에 대한 계산된 TSH 농도의 평균, %CV 범위 및 % 편향
Figure pct00002
Lyphocheck 샘플 비교
표 3은 lyphocheck 대조군 샘플에 대해 계산된 평균, %CV 범위 및 %편향을 보여준다. 레벨 3은 3 가지 방법을 모두 사용하여 분석하였고, 레벨 1과 레벨 2는 이러한 방법의 민감도 증가로 인해서 ELISA에서만 분석하였다. 3 가지 방법을 모두 사용하여 찾은 lyphocheck 레벨 3에 대한 결과는 도 14에 표시된다. 평균 결과와 %CV는 Quantilyte 방법이 ELISA 방법을 사용하여 찾은 결과와 일치하는 품질 관리 샘플에 대한 결과를 제공하는 3 가지 방법 모두에 대해 광범위하게 비교할 수 있음을 알 수 있다. ELISA 방법은 lyphocheck 레벨 2에 대한 결과를 생성하지만 % 편향이 크게 증가하면 lyphocheck 레벨 1에 대한 결과를 생성하지 않았다. ELISA, 비드 플레이트 및 Quantilyte 방법과 다양한 상업적으로 이용 가능한 TSH 분석(제품 문헌에서 가져옴)을 사용하여 lyphocheck 레벨 3에 대해 계산된 평균 및 범위의 비교가 다음 그래프에 표시되며, Quantilyte 시스템은 비드 플레이트와 ELISA 분석 모두 상업적으로 이용 가능한 다른 분석과 광범위하게 일치하는 결과를 생성하여 상업적 분석의 범위에 비해 약간 상승된 결과를 생성한다는 것을 알 수 있다.
[표 3]
TSH 분석의 lyphocheck 대조군 샘플에 대해 계산된 평균, %CV 범위 및 %편향
Figure pct00003
최소 검출 가능한 농도 비교
아래 표 4는 각각의 분석 방법에 대한 최소 검출 가능한 TSH 농도를 결정하기 위해서 수행된 데이터 및 계산을 보여준다. 각각의 방법에서 6 개의 제로 샘플을 실행했다. 이들의 평균 및 표준편차를 구하고 평균 + 3배 표준편차 신호를 계산하고 각각의 방법에 대한 교정 라인을 판독하여 검출 가능한 최소 농도를 제공했다. ELISA 분석법과 비드 플레이트 분석법을 사용하여 검출 가능한 최소 농도가 유사함을 알 수 있다. 그러나 Quantilyte 분석은 검출 한계가 증가했다. 이는 다른 방법보다 덜 철저하고 일관된 세척 절차를 반영할 수 있는 Quantilyte 분석의 복제 제로 샘플에서 약간 증가한 변동 때문일 수 있다.
[표 4]
각각의 분석 방법에 대한 최소 검출 가능한 TSH 농도를 결정하기 위해서 수행된 데이터 및 계산
Figure pct00004
예 2
TT4 및 코르티솔 멀티플렉스 분석
방법 개요
단일 카트리지에서 TT4 및 코르티솔(Cortisol)을 검출하기 위해서 Quantilyte 시스템에서 멀티플레스 분석이 개발되었다. 이러한 분석에서 얻은 결과를 Alpco에서 얻은 TT4 및 코르티솔에 대한 별도의 상업용 ELISA 분석과 비교했다. 간단히 말해서, Quantilyte 분석은 항-T4 또는 항-코르티솔 항체로 20 μg/ml로 코팅된 Quantilyte 비드로 구성되었다. T4 및 코르티솔을 각각 T4 또는 코르티솔이 고갈된 혈청에 첨가하여 독립적인 TT4 및 코르티솔 교정 라인을 만들고 이를 분주하여 -20 ℃에서 냉동 보관했다. 교정기, Lyphocheck QC 및 고양이 혈청 샘플은 90 μl의 혈청 샘플과 90 μl의 분석 완충액을 HRP 안정화 완충액에 60 μg/ml T4-HRP 및 1/10로 희석된 cortisol-HRP를 포함하는 접합체 농축액 20 μl에 첨가하여 분석했다. 이러한 혼합물을 20 분 동안 코팅된 비드와 함께 배양한 후에 세척하고 Pierce supersignal pico 기질을 첨가하고 Quantilyte 판독기를 사용하여 판독했다. Alpco ELISA는 POLARSTAR 플레이트 판독기를 사용하여 판독되는 비색(colorimetric) TMB ELISA인 키트 지침에 따라 수행되었다. 교정기를 3 중으로 분석하고 평균 교정 라인을 사용하여 4 회 반복에 대한 농도를 계산했다. Lyphocheck 품질 관리 샘플 및 41 개 고양이 혈청 샘플의 %CV 및 %편향을 각각의 QC 레벨에 대해 계산했다.
교정 라인 비교
아래의 표 5 및 표 6은 각각 3 중 TT4 및 코르티솔 교정 라인에 대한 평균 신호, %CV 및 %최대 신호를 보여준다. 도 15, 도 16, 도 17 및 도 18은 표준 편차 오류 막대가 있는 평균 신호로 개별적으로 그려진 각각의 라인을 도시한다. Quantilyte 비드는 TT4와 코르티솔 모두를 위한 ELISA에 대해서 다소 상이한 곡선 모양을 생성하는 것을 볼 수 있다. Quantilyte 라인은 TT4 분석에서 더 큰 신호 대 잡음을 보여주지만 이러한 패턴은 코르티솔 분석에서 역전된다. 그 이유는 멀티플렉스 형식이 사용 가능한 신호를 생성하는데 더 많은 양의 코르티솔-HRP가 필요한 TT4보다 더 많은 코르티솔 분석을 손상시키고 이로 인해서 감도가 손상되었기 때문인 것으로 보인다.
[표 5]
3 중 TT4 교정 라인에 대한 평균 신호 , %CV 및 %최대 신호
Figure pct00005
[표 6]
3 중 코르티솔 교정 라인에 대한 평균 신호 , %CV 및 %최대 신호
Figure pct00006
Lyphocheck QC 샘플 비교
아래 표 7 및 표 8은 각각 TT4 및 코르티솔 샘플에 대한 Lyphocheck 대조군 샘플에 대해 계산된 평균 농도, %CV 범위 및 %편향뿐만 아니라 Quantilyte 및 ELISA 방법을 사용하여 계산된 농도 사이의 %차이를 보여준다. 2 가지 방법에 대한 각각의 QC 레벨에서 표준 편차 오차 막대가 있는 평균 농도는 도 20 및 도 22의 그래프에서 2 가지 방법에 대한 각각의 레벨에서의 %CV와 함께 도 19 및 도 21에 표시된 그래프에 표시된다. TT4 분석의 경우에 ELISA보다 %CV 값이 약간 더 낮은 Quantilyte 분석을 사용하여 3 가지 QC 레벨 모두에서 2 방법에 대한 평균 결과와 %CV가 광범위하게 비교할 수 있음을 알 수 있다. 코르티솔 분석의 경우에 TT4보다 더 널리 퍼져 있지만 평균 결과는 비슷하고 Quantilyte 분석은 ELISA 분석보다 훨씬 더 높은 %CV를 나타내며 이는 작은 신호 변동을 계산된 농도의 큰 차이로 과장하는 Quantilyte 분석의 훨씬 감소된 신호 대 잡음 때문일 수 있다.
[표 7]
TT4 샘플에 대한 Lyphocheck 대조군 샘플에 대해서 계산된 평균 농도, %CV 범위 및 %편향
Figure pct00007
[표 8]
코르티솔 샘플에 대한 Lyphocheck 대조군 샘플에 대해서 계산된 평균 농도, %CV 범위 및 %편향
Figure pct00008
고양이 혈청 샘플 비교
아래 표 9는 Quantilyte 및 ELISA 방법을 모두 사용하여 찾은 41 개의 고양이 혈청 샘플에 대해 계산된 TT4뿐만 아니라, 코르티솔 농도와 Quantilyte 분석을 사용하여 찾은 결과와 ELISA 분석을 사용하여 찾은 결과 사이의 %차이를 보여준다. 아래 도 23 및 도 25에 표시된 그래프는 ELISA 결과 대 Quantilyte 결과의 플롯을 보여주며 도 24 및 도 26은 각각 TT4 및 코르티솔에 대해 ELISA에 의해 결정된 농도 대 백분율 차이의 산포 그래프를 보여준다.
데이터는 각각 0.945 및 0.912의 상관관계를 갖는 TT4 및 Cortisol 방법 모두에 대한 Quantilyte 및 ELISA 분석 결과의 합리적인 상관관계를 보여준다. 몇 가지 극단적인 이상치(outlier)와 함께 개별 결과 사이에 상당한 차이가 있지만 두 분석법은 두 분석물에 대한 샘플의 상대 농도와 관련하여 광범위하게 일치한다. 두 분석물 모두 낮은 분석물 농도에서 변동이 증가하는 경향을 나타내고 TT4 분석은 ELISA보다 20 nmol/L 미만의 샘플에 대해 더 높은 값을 생성하는 현저한 경향을 보여준다.
[표 9]
Quantilyte 및 ELISA 방법을 모두 사용하여 찾은 41 개의 고양이 혈청 샘플에 대해 계산된 TT4 및 코르티솔 농도뿐만 아니라 Quantilyte 분석을 사용하여 찾은 결과와 ELISA 분석을 사용하여 찾은 결과 사이의 %차이
Figure pct00009
항-코르티솔 비드 코팅 절차
150 개의 2 mm 폴리스티렌 비드를 100 mM 카보네이트 코팅 완충액 pH 9.6에 3 ml의 20 ㎍/ml 항-코르티솔, 즉 dH2O에 7.91 mg/ml 항-코르티솔 7.5 μl + 2992.5 μl 코팅 완충액으로 코팅했다. 5 ml Bijou 병에 코팅된 비드를 추가했다. 비드를 종단간 혼합(end-over-end mixing)하면서 4 ℃에서 밤새동안 배양했다. 비드를 3 ml PBS/0.01% Tween으로 8 회 세척하고 3 ml PBS로 2 회 세척하고 PBS + 0.25 M Trehalose Block 완충액 중 50% StartingBlock 3 ml를 첨가했다. 비드는 종단간 혼합하면서 실온에서 2 시간 동안 배양한 다음 1 ml PBS/0.01% Tween으로 3 회 세척하고 칭량 보트(weigh boat)에 넣고 실온에서 공기 건조되게 했다.
항-T4 비드 코팅 절차
150 개의 2 mm 폴리스티렌 비드를 100 mM 카보네이트 코팅 완충액 pH 9.6에 3 ml의 20 ㎍/ml 항-코르티솔, 즉 dH2O에 7.91 mg/ml 항-코르티솔 31.4 μl + 2968.6 μl 코팅 완충액으로 코팅했다. 5 ml Bijou 병에 코팅된 비드를 추가했다. 비드를 종단간 혼합하면서 4 ℃에서 밤새동안 배양했다. 비드를 3 ml PBS/0.01% Tween으로 8 회 세척하고 3 ml PBS로 2 회 세척하고 PBS + 0.25 M Trehalose Block 완충액 중 50% StartingBlock 3 ml를 첨가했다. 비드는 종단간 혼합하면서 실온에서 2 시간 동안 배양한 다음 1 ml PBS/0.01% Tween으로 3 회 세척하고 칭량 보트에 넣고 실온에서 공기 건조되게 했다.
완충 용액 준비
차단 시약과 결합 해제 성분인 8-아닐리노나프탈렌-1-술폰산(ANS)과 살리실산나트륨을 완충액으로 준비한다.
50 mg/ml ANS 400 μl + 200 mg/ml NaS 100 μl + AbCam IM 블록 9500 μl
최종 농도 = 2 mg/ml ANS, 2 mg/ml 살리실산나트륨
접합체 믹스 (Mix) 준비
HRP 안정화 완충액에 코르티솔-HRP 및 항-T4-HRP를 함유하는 접합체 용액을 준비한다.
100 μl의 코르티솔-HRP + 10 μl의 6000 nmol/L 항-T4-HRP + 890 μl의 KPL HRP 안정제
최종 농도 = 1/10 코르티솔-HRP + 60 nmol/L T4-HRP
TT4 혈청 교정기 준비
T4는 아래 표 10에서와 같이 T4 고갈된 혈청으로 연속 희석된다.
[표 10]
TT4 혈청 교정기 준비
Figure pct00010
교정기는 4 ℃에서 24 시간 동안 보관된 후 분주되고 -20 ℃에서 보관됨
코르티솔 혈청 교정기 준비
코르티솔은 아래와 같이 코르티솔이 고갈된 혈청에 순차적으로 희석된다.
[표 11]
코르티솔 혈청 교정 준비
Figure pct00011
교정기는 4 ℃에서 24 시간 동안 보관된 후 분주되고 -20 ℃에서 보관됨
기구 프라임 방법
- 기구 세척 병에 PBS/0.01% Tween + 1/5000 거품 방지 세척 용액을 채우고 기구 세척 라인에 연결했다.
- 빈 프라임 카트리지(Prime cartridge)를 기구에 넣었다.
- WASH20 명령이 실행된 후 PURGE12, WASH12, PURGE12가 실행되었다.
- 프라임 카트리지를 제거하고 비운 다음 기구의 사용 준비가 되었다.
분석 방법
- 항-코르티솔 비드는 웰 1에 배치되었고 항-T4 비드는 8 개의 웰 카트리지 중 웰 2에 배치되었다.
- 열 밀봉기를 2 회 10 초 동안 눌러 영구적인 히트 시일을 사용하여 카트리지를 밀봉했다.
- 자가-접착식 실리콘 스트립이 카트리지 주입 포트 위에 고정되었다.
- 폐기물 저장소의 우측 상단 코너에 있는 히트 시일에 공기 배출 구멍이 천공되었다.
- 90 μl의 혈청 교정기를 90 μl의 완충 용액과 혼합하고 20 μl의 접합체 혼합물에 첨가했다.
- 혈청 샘플/접합체 혼합물은 카트리지의 처음 3 개의 웰을 통해 주입되었다.
- 카트리지를 실온에서 20 분 동안 배양했다.
- 카트리지를 Quantiyte 기구에 넣고 세척 시퀀스를 실행했다.
- 150 μl의 Pierce supersignal pico 기질 용액 A를 150μl의 Pierce supersignal 기질 용액 B와 혼합했다.
- 기구에서 카트리지를 제거했다. 300 μl 부피의 혼합 pierce supersignal pico 기질이 카트리지에 주입되었다.
- 카트리지를 실온에서 2 분 동안 배양했다.
- 카트리지를 Quantilyte 판독기에 넣고 읽기 시퀀스를 실행하여 발광 신호를 기록했다.
실시예 3: C-반응성 단백질 분석
분석은 항-CRP 포획 항체로 5 μg/ml로 코팅된 비드로 구성되었다. CRP를 CRP 고갈된 혈청에 스파이킹하여 독립적인 CRP 혈청 교정 라인을 만들고 별도로 분주하여 4 ℃에서 보관한 혈청 품질 관리 샘플을 별도로 스파이킹했다. 혈청 교정기 및 QC를 PBS에서 1/1000으로 희석하고 HRP 안정화 완충액에 900 ng/ml CRP 검출 항체 및 스트렙타비딘(streptavidin)-HRP의 1/20 희석액을 함유하는 검출 혼합 농축물 20 ㎕에 희석된 혈청 샘플 180 ㎕를 첨가하여 분석했다. 이러한 혼합물을 코팅된 비드와 함께 10 분 동안 배양한 후에 세척하고 Pierce supersignal pico 기질을 첨가하고 기구 판독기를 사용하여 판독했다. R&D 시스템 ELISA는 CRP 분석에 사용된 동일한 항체를 사용하여 키트 지침에 따라 수행되었으며 POLARSTAR 플레이트 판독기를 사용하여 판독된 비색 TMB ELISA였다. ELISA 분석에는 1/125000의 더 높은 샘플 희석이 필요했다. 교정기는 2 중으로 분석되었고 평균 교정 라인은 6 개의 반복 품질 관리 샘플에 대한 농도를 계산하는데 사용되었으며 %CV 및 %편향은 각각의 QC 레벨에 대해 계산되었다.
방법론
2 mm 폴리스티렌 비드를 5 μg/mg의 CRP 포획 항체로 수동 흡착으로 코팅하고 세척한 후에 PBS에 보관했다. 비드를 8 개의 웰 카세트의 개별 웰에 넣었다. 카세트는 영구적인 히트 시일을 사용하여 밀봉된다. CRP를 함유하는 혈청 샘플을 희석하고 streptavidin-HRP로 태그가 부착된 CRP 검출 항체를 함유하는 접합체 용액과 1:9로 혼합했다. 혈청 샘플 믹스는 카세트의 사용된 각각의 웰을 통해 주입되었다. 카세트를 실온에서 10 분 동안 배양했다. 카세트를 측정 기구에 넣고 세척 시퀀스를 실행했다. Pierce supersignal 기질을 혼합하고 사용된 각각의 웰을 통해 주입하고 카세트를 2 분 동안 배양했다. 카세트를 측정 기구에 넣고 읽기 시퀀스를 실행했다. 사용된 각각의 카세트 웰의 발광 신호를 차례로 읽고 기록한다.
항- CRP 비드 코팅 절차
100 개의 2 mm 폴리스티렌 비드를 100 mM 카보네이트 코팅 완충액 pH 9.6에서 항-CRP 5 μg/ml 3 ml로 코팅했다. 구체적으로, 41.6 μl의 360 μg/ml 항-CRP 및 2958 μl 코트 완충액을 사용하여 폴리스티렌 비드를 코팅했다. 코팅된 100 개의 폴리스티렌 비드를 5 ml Bijou 병에 넣고 부드럽게 교반하면서 4 ℃에서 밤새 동안 배양했다. 그런 다음 비드를 3 ml PBS/0.01% Tween으로 4 회 세척하고 3 ml PBS로 2 회 세척했다. 그 후, 비드를 PBS 완충액에 보관했다.
접합체 믹스 준비:
HRP-안정화 완충액에 항-CRP-비오틴(Biotin) 검출 항체 및 스트렙타비딘(streptavidin)-HRP를 함유하는 접합체 용액을 준비했다. 특히, 55.5 μl의 16.2 μg/ml 항-CRP-Biotin, 50 μl의 Streptavidin-HRP, 894.5 μl의 HRP 안정제를 900 ng/ml 항-CRP의 최종 농도로 1 in 20 Streptavidin-HRP Conjugate Mix에 4 ℃에서 보관했다.
CRP 혈청 교정기 준비:
CRP는 아래 표 12에서와 같이 CRP 고갈된 혈청으로 연속 희석된다.
[표 12]
CRP 혈청 교정기 준비
Figure pct00012
교정기는 4 ℃에서 보관됨
CRP 혈청 QC 준비
CRP는 아래 표 13에서와 같이 CRP 고갈된 혈청으로 연속 희석된다.
[표 13]
CRP 혈청 QC 준비
Figure pct00013
QC는 4 ℃에서 보관됨
교정기/ QC 희석
혈청 교정기 및 QC는 다음과 같은 분석 전에 PBS에서 1/1000로 희석된다:
1/50 - 20 μl 교정기/QC + 980 μl PBS
1/1000 - 50 μl 1/50 희석 + 950 μl PBS
분석 방법
항-CRP 비드는 20 ㎕의 PBS와 함께 8 개의 웰 카세트의 웰 1과 웰 2에 놓인다. 열 밀봉기의 2회 10초 프레스를 사용하여 영구적인 히트 시일을 사용하여 카세트를 밀봉하였다. 자가-접착식 실리콘 스트립의 스트립을 카세트 주입 포트 위에 고정했다. 폐기물 저장소의 우측 상단 코너에 있는 히트 시일에 공기 배출 구멍이 천공되었다. PBS는 저장 용액으로서 카세트의 모든 웰을 통해 주입되었다. 공기를 주입하여 웰에서 PBS 저장 용액을 제거했다. 180 ul의 희석된 교정기 또는 QC를 20 ul의 접합체 용액과 혼합했다. 혈청 샘플/접합체 믹스는 카세트의 처음 3개의 웰을 통해 주입되었다. 카세트를 실온에서 10분 동안 배양하였다. 카세트를 측정 기구에 넣고 세척 시퀀스를 실행했다. 150 μl의 Pierce super signal pico 기질 용액 A를 150 μl의 Pierce super signal 기질 용액 B와 혼합했다. 카세트를 기구에서 제거하고 300 μl 부피의 혼합된 Pierce super signal pico 기질을 카세트에 주입했다. 카세트를 실온에서 2 분 동안 배양하였다. 카세트를 판독기에 넣고 판독 시퀀스를 실행하여 발광 신호를 기록했다.
완충액/원액 준비:
10 x PBS
NaCl 80g, KCl 2.0g, Na2HPO4 14.4g, KH2PO4 2.4g을 dH2O 1L에 용해하고 실온에서 보관한다.
PBS
900 ml의 dH2O로 100 ml의 10 x PBS를 희석한다.
PBS/ 0.01%Tween-
PBS 990 ml에 10% Tween 1 ml를 첨가한다.
PBS/0.01% Tween + 1/5000 거품 방지 세척 완충액-
20 μl의 거품 방지를 100 ml의 PBS/0.01% Tween 10 x 코팅 완충액(1 M 탄산염)에 추가한다.
dH2O 200 ml에 탄산수소나트륨 16.8 g을 용해하고 실온에서 보관한다.
100 mM 탄산염 코팅 완충액
50 ml의 10 x 코팅 완충액과 450 ml의 dH2O를 혼합한다.
시약 및 장비
항체/단백질 시약
Figure pct00014
혈청 시약
Figure pct00015
화학 시약
Figure pct00016
장비
Figure pct00017
C-반응성 단백질 분석
CRP 공정
준비: 필요한 물품: - 주사기, 헤파린 튜브, 샘플 피펫, 복합 피펫, 고속 원심 분리기, 처리되지 않은 샘플 튜브(키트로부터), 접합체(키트로부터).
장치는 혈청 또는 혈장을 사용한다(최적 작업 흐름 = 혈장).
샘플 준비
- (새로 수집된)샘플 1 cc를 리튬 헤파린 튜브에 분주한다.
- 샘플을 5 회 반전시킨다.
- 즉시 원심분리기에 넣는다.
- 2 분(하드 회전) 또는 10 분(표준 리튬 회전) 동안 회전시킨다.
- 혈청을 사용하는 경우 혈액은 회전하기 전에 최소 20 분 동안 응고되야 한다.
샘플 이송
20 ml 완충액이 들어 있는 샘플 희석 튜브에 혈장/혈청 샘플 20 μl를 피펫으로 넣는다.
튜브를 닫고 5 회 반전시킨다.
희석된 혈장/혈청 샘플 180 μl를 샘플 튜브에 피펫으로 넣는다.
접합체 20μl 추가한다.
튜브를 닫고 5 회 반전시킨다.
배양
- 샘플을 카세트에 주입
- 타이머 시작
- 10 분 배양 시간
- 배양 완료 시 타이머 알림
테스트 실행
- 장치에 카세트 넣기
- "전체 절차 실행"을 클릭
- 장치가 세척을 실행하고 시퀀스를 읽으면 CRP 결과가 응용 프로그램에 표시
기타 참고 사항
접합체는 2 내지 8 ℃에서 보관
교정 라인 비교
아래 표 14는 교정 라인의 CRP 발광 값 및 OD에 대한 신호, %CV 및 %최대 신호를 보여준다. 도 27 및 도 28의 그래프는 표준 편차 오류 막대가 있는 평균 신호로 개별적으로 그려진 각각의 라인을 도시한다. 본 발명의 비드는 ELISA에 대해 다소 상이한 곡선 모양을 생성함을 알 수 있다. Covilyte 라인은 더 큰 신호 대 잡음 비를 나타내지만 가장 높은 CRP 농도에서 약간 증가된 편차를 보인다.
발광 값
[표 14]
CRP 발광 값에 대한 신호 , %CV 및 %최대 신호
Figure pct00018
혈청 교정 라인 - O. D.
[표 15]
OD에 대한 신호 , %CV 및 %최대 신호
Figure pct00019
Covilyte 교정 라인과 ELISA 교정 라인은 도 27 및 도 28에 도시됨
혈청 QC 샘플 비교
아래 표 16은 Covilyte 및 ELISA 방법을 사용하여 Covilyte 및 ELISA 방법을 사용하여 혈청 품질 관리 샘플에 대해 계산된 % CV 및 % Bias와 함께 신호 및 계산된 농도뿐만 아니라 Covilyte 및 ELISA 방법을 사용하여 계산된 농도 사이의 %차이를 보여준다. 2 가지 방법에 대한 각각의 QC 레벨에서 표준 편차 오차 막대가 있는 평균 농도는 3 개의 세로 막대형 차트에 표시된다. Covilyte 평균 농도 대 ELISA 평균 농도의 상관 관계 플롯 및 2 가지 방법에 대한 각각의 QC 레벨에서 %편향 및 %CV를 비교하는 플롯도 표시된다.
Covilyte 분석은 가장 높은 QC 레벨에서 증가된 %편향 및 %CV를 나타내지만 평균 결과 및 % CV는 3 가지 QC 레벨 모두에서 2 방법에 대해 광범위하게 비교될 수 있으며 더 높은 CRP 농도에서 Covilyte 교정 곡선의 더 평평한 모양으로 인한 효과일 수 있음을 알 수 있다.
[표 16]
covilyte를 사용하는 QC 발광 신호
Figure pct00020
[표 17]
covilyte를 사용하여 QCs 계산된 농도( μg /ml)
Figure pct00021
[표 18]
QCs 발광 신호 및 QCs ELISA를 사용하여 계산된 농도
Figure pct00022
[표 19]
QCs 발광 신호 및 QCs ELISA를 사용하여 계산된 농도
Figure pct00023
결론
제안된 발명에 따른 분석은 15 분 미만의 총 샘플 처리 시간으로 200 - 0.781 μg/ml의 높은 범위에 걸쳐서 혈청 내 CRP를 측정할 수 있고 추가로 정확도 수준을 제공하는 Covilyte (발명)시스템을 사용하여 개발되었으며 그 정밀도는 총 샘플 처리 시간이 6 시간인 종래의 ELISA 기술을 사용하여 달성한 정밀도와 광범위하게 비교될 수 있다. Covilyte 분석은 장기 안정성이 평가되지 않았지만 9 일 동안 허용 가능한 안정성을 보여주었다. 샘플 희석 단계가 필요하지만, 표준 ELISA 분석에 필요한 것보다 100 배 적다.
전술한 발명이 명료함과 이해를 목적으로 어느 정도 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 진정한 범주를 벗어남이 없이 형태 및 세부사항에 있어서 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 본 개시를 읽음으로써 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 위에서 설명된 모든 기술, 방법, 구성, 장치 및 시스템은 다양한 분석물의 검출을 위해서 다양한 조합으로 사용될 수 있다.

Claims (19)

  1. 자동 정량 분석 장치로서,
    a) 피험자로부터 수집된 표적 샘플을 수용하는 수단; 및
    b) 표적 샘플에 존재할 가능성이 있는 복수의 표적 분석물을 실시간 방식으로 측정하고 처리하는 수단을 포함하며;
    상기 표적 샘플을 수용하는 수단은 카세트 장치(100)를 포함하며;
    상기 복수의 표적 분석물을 측정하고 처리하는 수단은 정량적 분석을 보조하는 복수의 수단을 가지는 측정 기구(200) 및 카세트 장치가 측정 기구 내에 삽입되게 하는 자동 개구를 포함하며;
    상기 자동 정량 분석 장치는 10 내지 15분의 상승 범위에 걸쳐서 표적 샘플의 이종 경쟁 또는 샌드위치 분석 또는 면역학적 분석을 수행할 수 있는;
    자동 정량 분석 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    카세트 장치(100)는:
    a) 샘플 입구(105);
    b) 샘플 입구와 폐기물 출구(108) 사이에서 폐기물 저장소(104)로 연장하는 유체 도관(102);
    c) 샘플 입구의 하류이지만 샘플 입구에 가까운 혼합 챔버(106);
    d) 혼합 챔버 하류 및 폐기물 출구 상류에 유체 도관을 따라서 배치된 복수의 측정 챔버;
    e) 혼합 챔버 하류이지만 제 1 측정 챔버 앞에 있는 시약 입구 포트(107); 및
    f) 투명 커버(101)를 포함하며;
    상기 유체 도관은 비드가 유체와 함께 이동하지 않도록 유체 도관의 복수의 포켓에 끼워진 복수의 비드(103)를 함유하며;
    상기 유체 도관 유체는 입구 포트, 혼합 챔버 및 시약 포트를 유동적으로 연결하는 연속 채널이며;
    상기 폐기물 저장소(104)는 폐기물 출구(108)를 통해서 여분의 유체를 수용하며;
    상기 투명 커버(101)는 화학 발광의 기록을 가능하게 하는;
    자동 정량 분석 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비드(103)는 분석에 사용되는 시약 또는 샘플 유체에 의해서 침식될 수 있는 항체, 앱타머 또는 기타 친화성 결합 개체를 포함하지만 이에 제한되지 않는 미리 라벨링된 고정 분석물-특이적 프로브를 포함하는,
    자동 정량 분석 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 비드(103)는 영구적인 히트 시일을 사용하여 밀봉되는 카세트 장치의 복수의 웰에 개별적으로 배치되는 미리 라벨링된 고정 분석물-특이적 프로브를 포함하는,
    자동 정량 분석 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    혼합 챔버는 화학발광 분자로 태그가 부착된 접합체 분자의 미리 결정된 양의 칵테일로 채워져 경쟁 분석 측정을 용이하게 하며, 접합체 분자의 칵테일 내의 상기 접합체 분자는 개별적으로 미리 결정된 농도를 가지는,
    자동 정량 분석 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    혼합 챔버는 화학발광 분자로 태그가 부착된 분석물-특이적 프로브에 특이적으로 결합하는 화학적 라벨로 태그가 부착된 접합체 분자 칵테일의 미리 결정된 양으로 채워져 샌드위치 분석 측정을 용이하게 하며, 접합체 분자 칵테일의 각각의 분석물-특이적 프로브는 개별적으로 미리 결정된 농도를 가지는,
    자동 정량 분석 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 접합체 분자의 칵테일은 시약 유체를 형성하기 위해서 용해되도록 제형화되는 고체 형태로 카세트 장치에 미리 패키징되는,
    자동 정량 분석 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    접합체 분자 칵테일과 각각 화학발광 분자로 태그가 부착된 분석물-특이적 프로브 분자 칵테일의 혼합물이 동일한 혼합 챔버에서 혼합될 가능성이 있어 분석 및 확증을 위한 카세트 장치를 구성하는,
    자동 정량 분석 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    측정 기구(200)는:
    a) 인클로저를 외부 빛으로부터 보호하는 폐쇄된 하우징(203);
    b) 미리 정의된 시약을 함유하는 복수의 저장소(201);
    c) 시약을 카세트 장치(100)의 입구 포트(107)로 펌핑하는 적어도 3 개의 펌프(204);
    d) 화학 발광을 검출하기 위해서 카세트 장치(100)를 스캔하는 광학 센서(206);
    e) 유체 도관을 37 ℃로 가열하기 위한 가열 요소(205);
    f) 혼합 챔버의 내용물을 적절하게 혼합하고, 자기 교반기를 포함하지만 이에 제한되지 않는 교반 메커니즘;
    g) 카세트 장치가 삽입되게 하는 자동 개구; 및
    h) 와이-파이, 블루투스 또는 유선 통신을 통해서 외부 장치와 통신하는 전자 제어기(209)를 포함하며;
    상기 광학 센서(206)는 스테퍼 또는 기어식 직류 모터에 의해서 구동되는 메인 기어(301)를 사용하여 위치되며;
    상기 광학 센서는 광전자 증배관 또는 다중 픽셀 광자 계수 검출기 또는 실리콘 광전자 증배관이며;
    상기 가열 요소(205)는 온도 센서(304)에 의해서 모니터링되는 가열 공정 동안 37 ℃로 설정된 온도로 가열하기 위해서 카트리지 히터(304)와 추가로 연관되며;
    상기 펌프(204)는 실리콘 고무 캡(109)을 통해서 주입 바늘(208)을 경유해 입구 포트(107)로 시약을 펌핑하며;
    상기 입구 포트(107)는 카세트(100)의 바닥에 있는;
    자동 정량 분석 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 저장소는 화학발광 반응을 촉발시키는데 필요한 세척제 및 시약을 함유하는,
    자동 정량 분석 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    광학 센서는 변형된 실리콘 광전자 증배관이며, 상기 증배관은:
    a) 팬(401);
    b) 히트 싱크(402);
    c) 펠티어(403);
    d) 응결을 방지하기 위해서 인클로저(405) 및 유리창(406)으로 둘러싸인 센서 보드(404)를 포함하며;
    상기 변형된 실리콘 광전자 증배관은 암전류를 감소시킴으로써 적절한 신호 대 잡음 비를 달성하며;
    상기 인클로저 및 유리창은 응결로부터 센서 보드를 보호하는,
    자동 정량 분석 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    검출기는 복수의 웰 각각의 바로 위에 순차적으로 배치되며, 유체 도관이 카세트 장치에서 원형 경로를 형성하면 기어식 직류 모터가 지지점 주위에서 원형으로 이동하는 위치로 광센서를 회전시키기 위해서 기어식 직류 모터가 사용되는,
    자동 정량 분석 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    비드가 그리드 패턴으로 배치될 때 광센서가 직선 방식으로 이동하는,
    자동 정량 분석 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    가열 요소는 파장 1500 nm의 적외선 LED 또는 복사 적외선 이미터인,
    자동 정량 분석 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    온도 센서(304)는 비-접촉식 온도계인,
    자동 정량 분석 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    주입 바늘(208)과 함께 가열 요소(205)는 카세트 장치와 맞물리도록 유닛으로서 이동하는,
    자동 정량 분석 장치.
  17. 자동 정량 분석 방법으로서,
    a) 복수의 비드 및 항체/접합체 칵테일로 완전히 적재된 카세트를 얻는 단계,
    b)혈액, 타액, 혈청 및 소변일 수 있는 샘플을 혼합 챔버의 포트 또는 그 상류에 주입하고 혼합 챔버를 충전하는 단계,
    c) 카세트 장치를 측정 기구에 삽입하는 단계,
    d)샘플과 접합체/항체 칵테일을 혼합하기 위해서 자기 교반기를 활성화하는 단계,
    e) 샘플/접합체/항체 혼합물이 변위되어 유체 도관 주위로 흘러 비드를 잠기게 하기 위해서 중성 액체 또는 공기를 혼합 챔버로 펌핑하는 단계,
    f) 배양을 허용하기 위해서 액체를 약 37 ℃로 가열하는 단계,
    g) 비드에 결합되지 않은 나머지 샘플을 모두 제거하기 위해서 유체 도관을 통해 세척액을 펌핑하는 단계,
    h) 세척 사이클을 반복하고 세척 사이클 사이에서 도관을 통해 공기를 펌핑함으로써 액체의 유체 도관을 퍼징하는 단계,
    i) 센서를 통해 화학발광을 측정하고 결과를 기록하는 단계,
    j) 측정 기구로부터 카세트 장치를 방출하는 단계, 및
    k) 장치를 종료하는 단계를 포함하는,
    자동 정량 분석 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    자기 교반기는 혼합 챔버 아래의 샤프트에 부착된 자석을 포함하는 모터를 배치함으로써 활성화되며, 자석 및 샤프트는 모터에 의해 회전됨으로써 혼합 챔버에서 작은 자석의 회전을 초래하는,
    자동 정량 분석 방법.
  19. 제 1 항 및 제 17 항에 따른 장치 및 방법으로서,
    상기 분석은 신규 코로나바이러스 2019-nCoV, SARS-CoV2 또는 바이러스 또는 세균 발생, 항원; 항체, 특히 감염, 알레르기 반응 또는 백신에 대한 반응으로 유도된 항체; 호르몬, 단백질 및 기타 생리학적 물질, 예를 들어, 인간 융모막 성선 자극 호르몬(human chorionic gonadotropin), 에스트로겐, 프로게스틴, 테스토스테론, 코르티코스테로이드, 인간 성장 인자, 헤모글로빈 및 콜레스테롤; 핵산; 다양한 효소; 치료 화합물 및 불법 약물; 오염 물질 및 환경 오염물; 또는 임의의 수의 천연 또는 합성 물질; ACE 억제제, 아드레날린제 및 항아드레날린제, 알코올 억제제, 예를 들어, 디설피람, 항알레르기제, 항협심증제, 항관절염제, 항균제, 항생제, 항진균제, 구충제, 항말라리아제 및 항바이러스제를 포함하는 항감염제, 진통제 및 진통제 조합, 국소 및 전신 마취제, 식욕 억제제, 항산화제, 항불안제, 식욕부진제, 항관절염제, 항천식제, 항응고제, 항경련제, 항당뇨병제, 지사제, 항구토제, 항간질제, 항히스타민제, 항염증제, 항고혈압제, 항편두통제, 항구토제, 항종양제, 항산화제, 항파킨슨병 약물, 항소양제, 해열제, 항류마티스제, 항경련제, 진해제, 아드레날린 수용체 작용제 및 길항제, 식욕 부진제, 식욕 억제제, 항부정맥제, 강심제, 심장 억제제, 칼슘 채널 차단제 및 베타 차단제 포함하는 심혈관 제제, 콜린제 및 항콜린제, 피임제, 이뇨제, 충혈제거제, 성장촉진제, 약초 제제, 최면제, 면역제, 면역조절제, 면역억제제, 근육이완제, 항불안제, 항우울제, 정신자극제, 정신자극제, 진정제 및 안정제를 포함하는 신경학적 활성제, 인후염 약제, 교감신경흥분제, 혈관확장제, 혈관수축제, 비타민, 크산틴 유도체, 이들 화합물의 다양한 조합 등의 검출을 위해서 사용되는,
    장치 및 방법.
KR1020237002508A 2020-06-26 2021-06-26 자동 정량 분석 장치 및 정량 분석 수행 방법 KR20230028470A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2009823.2 2020-06-26
GBGB2009823.2A GB202009823D0 (en) 2020-06-26 2020-06-26 Automated quantitative assay device and a method of performing the quantitative assays
PCT/IB2021/055726 WO2021260666A1 (en) 2020-06-26 2021-06-26 An automated quantitative assay device and a method of performing the quantitative assays

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230028470A true KR20230028470A (ko) 2023-02-28

Family

ID=71949880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237002508A KR20230028470A (ko) 2020-06-26 2021-06-26 자동 정량 분석 장치 및 정량 분석 수행 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230264200A1 (ko)
EP (1) EP4172635A1 (ko)
JP (1) JP2023537567A (ko)
KR (1) KR20230028470A (ko)
AU (1) AU2021294421A1 (ko)
CA (1) CA3184417A1 (ko)
GB (2) GB202009823D0 (ko)
WO (1) WO2021260666A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030181826A1 (en) * 2001-12-04 2003-09-25 Dave Smith Hydrophobic/hydrophilic sample collection tip
US8377669B2 (en) * 2009-11-17 2013-02-19 Abbott Point Of Care Inc. Reducing leukocyte interference in non-competitive immunoassays
US9645162B2 (en) 2010-08-27 2017-05-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Automated assay fluid dispensing
US9759722B2 (en) * 2012-12-17 2017-09-12 Leukodx Ltd. Systems and methods for determining a chemical state
GB201401426D0 (en) 2014-01-28 2014-03-12 Univ Strathclyde Automated Assay
JP7347849B2 (ja) * 2018-04-19 2023-09-20 ファースト ライト ダイアグノスティクス， インコーポレイテッド 標的の検出
US11994427B2 (en) * 2018-09-27 2024-05-28 Temple University-Of The Commonwealth System Of Higher Education Silicon photomultiplier imaging system and method for cooling the same

Also Published As

Publication number Publication date
GB2599997A (en) 2022-04-20
GB202009823D0 (en) 2020-08-12
WO2021260666A1 (en) 2021-12-30
CA3184417A1 (en) 2021-12-30
JP2023537567A (ja) 2023-09-04
US20230264200A1 (en) 2023-08-24
EP4172635A1 (en) 2023-05-03
AU2021294421A1 (en) 2023-03-02
GB202109239D0 (en) 2021-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210239722A1 (en) Automated liquid-phase immunoassay apparatus
JP2731613B2 (ja) 酵素免疫測定用カートリツジ、それを用いた測定方法及び測定装置
US10031085B2 (en) Point of care analytical processing system
CA2602244C (en) Assay system comprising an assay capillary pathway and a control capillary pathway
TW201903408A (zh) 用於定量分析的新穎通用測試系統
US20060165558A1 (en) Cartridge for diagnostic assays
US8303910B2 (en) Biosensor
US20090093968A1 (en) Analysis device and analysis method
JP2013531222A (ja) サンプル分析システム及び使用方法
EP0686198A1 (en) Disposable device in diagnostic assays
CN101506657A (zh) 实验设备
US20160195524A1 (en) Automated Assay
US20160025715A1 (en) Multiplexing with single sample metering event to increase throughput
SE458643B (sv) Anordning med kolonnelement uppdelat i provparti och referenspatri
US20120076693A1 (en) Capillary flow test assembly
US20210285945A1 (en) Low sample volume urinalysis assay strip, analytical kits, and methods of use related thereto
KR20230028470A (ko) 자동 정량 분석 장치 및 정량 분석 수행 방법
US10315196B2 (en) Device and method of detecting TSH
CN108884151B (zh) 用于耐甲氧西林金黄色酿脓葡萄球菌的基于化学发光的检测的系统
WO2018056700A1 (ko) 반응과 분석을 포함한 단일 진단칩의 고감도 신속진단방법
ITRM980313A1 (it) Piastra-reattivo multiuso per analisi, in particolare per l&#39;analisi diretta del sangue interno o di fluidi contenenti particelle o
Tarlow The development of large automated instruments for the clinical chemistry laboratory