(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スワブ上の生物学的有害物質サンプルの衛生的採取のためのスワブ採取デバイスであって、
ａ）外面（１１）を有する本体（１０、３０、４５、１３１、１４０）と、
該スワブを受容するための少なくとも１つの内部中空容積（３３、３６、１５６）と、
該スワブの採取後に該外面（１１）を該内部中空容積（３３、３６、１５６）から分離するための密閉可能な閉鎖具（７、３４、３５、１６５）と
を備え、
ｂ）該外面はさらに、少なくとも１つの使い捨て外部スキン層（２、３、５０、６０、７１、７２、８１、１３２、１３３、１４４、１５９）を備えるものとして特徴付けられ、それによって、生物学的有害物質サンプルを有する該スワブ（２０、３２、１５２、１５８）が該内部中空容積内に封入および密閉された後、サンプリングの間に該デバイス本体の該外面上に蓄積したあらゆる生物学的有害物質の残留物は、該サンプル採取プロセスが完了した直後、かつ、さらなる処理および輸送の前に、該使い捨て外部スキン層の除去および廃棄によって除去される、
スワブ採取デバイス。
【請求項２】
前記スワブを受容するための前記内部中空容積の第１のコンパートメント（３３）と、マイクロ流体アッセイ回路（４２）を有する前記内部中空容積の第２のコンパートメントとを流体結合する、弁付き（３７）マイクロ流体チャネル（３９）をさらに備え、
該マイクロ流体アッセイ回路は、該スワブ上に採取された前記サンプルに流体操作を実行するためのものである、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項３】
前記流体操作を実行するための少なくとも１つの搭載液体試薬（４０、４１）をさらに備える、請求項２に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項４】
前記流体操作は、サンプル分析またはサンプル調製から選択される、請求項３に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項５】
前記使い捨てスキン層は、プラスチックから成る、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項６】
前記使い捨て外部スキン層（２、３）は、１つまたは複数の前記外面に接着されたポリエチレン層から成る、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項７】
前記使い捨て外部スキン層（２、３、５０、６０、７１、７２、８１、１３２、１３３、１４４、１５９）は、紙を備える、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項８】
前記使い捨て外部スキン層（２、３、５０、６０、７１、７２、８１、１３２、１３３、１４４、１５９）は、紙／プラスチック複合材料を備える、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項９】
前記使い捨て外部スキン層（２、３）は、フィルムである、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１０】
前記使い捨てスキン層（２、３、５０、６０、７１、７２、８１、１３２、１３３、１４４、１５９）は、吸収性バットをさらに備える、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１１】
前記使い捨てスキン層（７１、７２、１３２、１３３、１４４、１５９）は、成形品である、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１２】
前記使い捨てスキン層（７１、７２、１３２、１３３、１４４、１５９）は、２つのＳｔｙｒｏｆｏａｍ（登録商標）ブロックを備えるクラムシェルである、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１３】
前記使い捨てスキン層（５０、８１）は、熱収縮性プラスチックから成る、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１４】
前記使い捨てスキン層（２、３）は、剥離するためのタブ（４、５）と、除去可能な感圧接着剤の下層とをさらに備える、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１５】
前記使い捨てスキン層（１３２、１３３、１５９）は、引き裂くための開封帯（１６８）をさらに備える、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１６】
前記使い捨てスキン層（６０）は、前記本体の上側および下側の外面上の雌シール溝（６２）と相互係止するための円周密閉リブ（６１）をさらに備える、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１７】
前記内部中空容積は、スワブ受容チャンバ（３３、１５６）を備え、前記密閉可能な閉鎖具（７、３４、３５、１６５）は、前記スワブ（２０、３２、１５２、１５８）を受容するためのスワブ受容口（１３４、１４１、１５３）に嵌められる、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１８】
抽出試薬（４１）を含む内部貯留部をさらに備える、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項１９】
前記抽出試薬は、壊れ易いブリスターパック内に含まれる、請求項１８に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項２０】
請求項１のスワブ採取デバイスが提供されたトレイまたはボックスを備える、キット。
【請求項２１】
前記使い捨て外部スキンは、標識情報を備える、請求項１に記載のスワブ採取デバイス。
【請求項２２】
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）スワブと、本体およびスワブ受容口を有するマイクロ流体分析デバイスとを提供するステップであって、該スワブは、試料採取先端およびハンドルを有し、該先端およびハンドルは、切断点を有する壊れ易いシャフトによって接合され、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該スワブ受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）生物学的有害物質サンプルを採取するために該スワブを使用し、該ハンドル上の該切断点まで、該スワブ受容口内に該試料採取先端を挿入するステップと、
ｃ）該切断点において該スワブハンドルを折り取り、該スワブ受容口の上で該密閉可能な閉鎖具を閉めることによって、該デバイスの該本体内に該スワブ試料採取先端を密閉するステップと、
ｄ）該サンプル採取プロセスが完了した直後、かつ、さらなる処理および輸送の前に、該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去するステップと
を含む、方法。
【請求項２３】
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）スワブと、本体およびスワブ受容口を有するマイクロ流体分析デバイスとを提供するステップであって、該スワブは、試料採取先端およびハンドルを有し、該先端およびハンドルは、切断点を有する壊れ易いシャフトによって接合され、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該スワブ受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）生物学的有害物質サンプルを採取するために該スワブを使用し、該ハンドル上の該切断点まで、該スワブ受容口内に該試料採取先端を挿入するステップと、
ｃ）該切断点においてスワブハンドルを折り取り、該スワブ受容口の上で該密閉可能な閉鎖具を閉めることによって、該デバイスの該本体内に該スワブ試料採取先端を密閉するステップと、
ｄ）該サンプル採取プロセスが完了した直後、かつ、さらなる処理および輸送の前に、該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去するステップと、
ｅ）内蔵された統合分析手段によって該生物学的有害物質サンプルの分析を実行し、結果を表示するステップと
を含む、方法。
【請求項２４】
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）スワブと、本体およびスワブ受容口を有するマイクロ流体分析デバイスとを提供するステップであって、該スワブは、試料採取先端およびハンドルを有し、該先端およびハンドルは、切断点を有する壊れ易いシャフトによって接合され、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該スワブ受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）生物学的有害物質サンプルを採取するために該スワブを使用し、該ハンドル上の該切断点まで、該スワブ受容口内に該試料採取先端を挿入するステップと、
ｃ）該切断点においてスワブハンドルを折り取り、該スワブ受容口上で該密閉可能な閉鎖具を閉めることによって、該デバイスの該本体内に該スワブ試料採取先端を密閉するステップと、
ｄ）該サンプル採取プロセスが完了した直後、かつ、さらなる処理および輸送の前に、該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去するステップと、
ｅ）該生物学的有害物質サンプルに少なくとも１つのサンプル処理ステップを実行するステップと
を含む、方法。
【請求項２５】
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）スワブと、本体およびスワブ受容口を有する試料採取容器とを提供するステップであって、該スワブは、試料採取先端およびハンドルを有し、該先端およびハンドルは、切断点を有する壊れ易いシャフトによって接合され、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該スワブ受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）生物学的有害物質サンプルを採取するために該スワブを使用し、該ハンドル上の該切断点まで、該スワブ受容口内に該試料採取先端を挿入するステップと、
ｃ）該切断点においてスワブハンドルを折り取り、該スワブ受容口上で該密閉可能な閉鎖具を閉めることによって、該デバイスの該本体内に該スワブ試料採取先端を密閉するステップと、
ｄ）該サンプル採取プロセスが完了した直後、かつ、さらなる処理および輸送の前に、該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去するステップと
を含む、方法。
【請求項２６】
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）サンプルと、本体およびサンプル受容口を有する試料採取容器とを提供するステップであって、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該サンプル受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）該サンプル受容口内に該サンプルを挿入するステップと、
ｃ）該サンプル受容口を該密閉可能な閉鎖具で閉じ、それによって該サンプルを捕捉するステップと、
ｄ）該サンプル採取プロセスが完了した直後、かつ、さらなる処理および輸送の前に、該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去し、それによって該外面を清新するステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国仮出願第６０／９５３，０４５号（２００７年７月３１日出願）の利益を主張する。該仮出願は、その全体において参照により本明細書に援用される。
【０００２】
（政府資金援助）
本発明は、国立衛生研究所による契約番号Ｕ０１ＡＩ０７０８０１に基づく支援を得ている。政府は、本発明における一定の権利を享有する。
【０００３】
（技術分野）
本発明は、特殊化した形態および機能の医療用および獣医用サンプル採取デバイスと、医療用および獣医用分析デバイスと、サンプル採取および分析の両方のための統合マイクロ流体デバイスとに関する。本発明はさらに、生物学的有害物質サンプル採取のための方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
スワブの取り扱いに関する技術は、十分に確立されているが、臨床サンプルおよびその汚染からの保護の完全性を確実にするためだけでなく、医療専門家がスワブ容器の外面上の生物学的物質に不必要にまたは不注意に曝露しないことも確実にするために、改善の必要性が残っている。一度外面がサンプル採取中に汚染されると、スワブ容器が手から手に渡る際に汚染が容易に発生し、サンプル容器の外面を清新または洗浄するための搭載手段は知られていない。
【０００５】
我々は、特許文献を見直し、この問題に関して解説している教示がほとんどあるいは全くないことを発見した。Ｋｅｚｅｓによる特許文献１米国特許第４，８０３，９９８号は、スワブ保持バイアルキャップに関し、キャップおよびキャップ内に取り付けられるスワブと組み合わせた格納容器バイアルであって、輸送中にスワブ上のサンプルを保存するための媒体を含むバイアルを記載する。スワブは、サンプルを採取するためにキャップから取り外され、次いで、スワブ先端は、バイアル内に挿入される際に折り取ることができ、スワブ先端が使用者による汚染なしでバイアルの底部まで落ちるようにする。次いで、キャップは密閉される。図４は、壊れ易いシャフトを有するスワブを示す。この特許は、汚染からサンプルを保護するための初期努力を示す。これは、その出願時に存在する、総合的な最先端技術を正確に反映するように考えられる。我々は、バイアルの内部が汚染から慎重に保護される一方で、外部が取り扱い中に汚染に曝され、感染症の媒介体になることを指摘する。この方法で採取されたサンプルは、別の場所における分析のために取り出される場合が多く、サンプル容器を取り扱う人物は、サンプル容器の外面上の物質に不注意に曝露される可能性がある。
【０００６】
Ｏ’Ｃｏｎｎｏｒによる特許文献２（２００６年１月３１日）は、生物試料中の検体の採取および検出のための内蔵型診断検査デバイスを記載する。デバイスは、管状スワブおよび試薬分注キャップを備える。試薬分注キャップは、試薬チャンバの回転によって、１つ以上の選択された試薬をアッセイチャンバに送達する。
【０００７】
Ｋａｙｌｏｒによる特許文献３において、スワブを使用した診断検査デバイスが提供される。試験デバイスは、試薬、およびスワブがデバイス内に密閉された後に、サンプルに試薬を添加するための破断可能なシールを含む。
【０００８】
Ｇｕｉｒｇｕｉｓによる特許文献４は、液体試料の採取および試験の両方のためのデバイスを提供する。液体試料は採取され、一定分量が分離チャンバに移され、そこから試験チャンバへの流路が開かれる。
【０００９】
Ｈｕｄａｋによる特許文献５は、試験プラットフォームからサンプル受容チャンバを分離する、弁などの流量作動デバイスまたは構造を記載する。試験方法は、サンプルを採取するステップ、サンプルを専用試験デバイスに接触させるステップ、およびサンプル中の検体を検出するステップを含む。
【００１０】
Ｎａｓｏｎによる特許文献６は、生物試料の採取および分析で使用する内蔵型診断検査に関する。試験ユニットは、スワブを捕捉するための管状筐体を備える。試薬ディスペンサキャップは、試薬を試料チャンバに送達し、診断ストリップアセンブリが、筐体上に取り付けられ、試料の一部が試験ストリップを通じたウィック作用によって流動し、明らかな色の変化をもたらすことができるようにする。
【００１１】
Ｎａｓｏｎによる特許文献７および特許文献８は、その中に選択された試薬を有する一対の試薬チャンバ、および試薬チャンバを密閉するためのデュアルニブを含む試薬ディスペンサに関する。ディスペンサの一部は、２つの試薬が試薬チャンバのうちの１つの中で一緒に流動し混合することを可能にする方法で、ニブを壊すか、またはそうでなければ置き換えるために変形可能である。次いで、ディスペンサの変形可能な部分は、分析される試料と接触するために送達する混合試薬を急送するために、圧迫することができる。好ましい形態では、ディスペンサは、スワブを受容するように構成される開口管状筐体上のキャップアセンブリである。
【００１２】
同様に、Ｂａｕｔｉｓｔａによる特許文献９は、インライン試験デバイスに関し、側方流動ストリップの本体に統合されたスワブ受容ポートを記載する。試験器具の外部を保護するための手段は記載されていない。Ｇｏｏｄｆｉｅｌｄは、Ｓａｍｐｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ（特許文献１０）において、スワブ、およびアルミ箔裏張りを壊すことによってアクセス可能な液体アッセイ試薬を有するスワブ容器を開示しているが、この場合もやはり、外部使い捨て保護層はない。
【００１３】
上記のデバイスおよび方法の全ては、操作者が、不衛生かつ極めて好ましくない可能性がある試料、または無関係の患者由来の体内からの物質との接触によって、試料採取容器の外面の汚染に曝露される点で、本目的には不十分である。この問題は、明らかに考慮されていない。
【００１４】
Ｇｕｏによる特許文献１１は、衛生的かつ小型の便潜血採取キットに関する。この場合のスワブ先端は、「衛生目的」で覆われている。スワブおよびカバー用のパッケージも開示される。しかしながら、さらなる綿密な研究の結果、この場合もやはり、カバーの目的はサンプルを保護することであり、操作者またはスワブ採取容器の外面によって接触されるスワブのハンドルの保護ではなく、パッケージの外部は、サンプリング中に蓄積する汚染物質を除去することができない。さらに、この場合もやはり、スワブは、パッケージから取り出されなければならない。したがって、サンプルが保護される一方で、使用者は、複数のレベルで潜在的に曝露される。
【００１５】
核酸、免疫学的、および酵素的分析、またはそれらの組み合わせを含む、臨床分析に関与するプロセスのいくつかを小型化することは、マイクロ流体デバイスを使用して達成されてきた。当該技術分野で既知のマイクロ流体技術には、例えば、ＡＣＬＡＲＡ  ＢｉｏＳｃｉｅｎｃｅｓ  Ｉｎｃ．によって設計される電気泳動検出器、またはＣａｌｉｐｅｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ＩｎｃによるＬａｂＣｈｉｐ（登録商標）等の電気泳動検出器、およびＮａｎｏｇｅｎ（Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ）によって製造されるようなハイブリダイゼーション検出器が含まれる。ＰＣＴ公開国際公開第ＷＯ１９９４／０５４１４号、米国特許第５，４９８，３９２号、第５，３０４，４８７号、第５，２９６，３７５号、第５，８５６，１７４号、第６，１８０，３７２号、第５，９３９，３１２号、第５，９３９，２９１号、第５，８６３，５０２号、第６，０５４，２７７号、第６，２６１，４３１号、第６，４４０，７２５号、第５，５８７，１２８号、第５，９５５，０２９号、第５，４９８，３９２号、第５，６３９，４２３号、第５，７８６，１８２号、第６，２６１，４３１号、第６，１２６，８０４号、第５，９５８，３４９号、第６，３０３，３４３号、第６，４０３，０３７号、第６，４２９，００７号、第６，４２０，１４３号、第６，５７２，８３０号、第６，５４１，２７４号、第６，５４４，７３４号、第６，９６０，４３７号、第６，７６２，０４９号、第６，５０９，１８６号、第６，４３２，６９５号、第７，０１８，８３０号、および第２００１／００４６７０１号、第２００３／０１３８９４１、ならびに国際特許国際公開第ＷＯ２００３／００４１６２号、第ＷＯ２００２／１８８２３号、第ＷＯ２００１／０４１９３１号、第ＷＯ１９９８／５０１４７号、第ＷＯ１９９７／２７３２４号もまた、最先端技術を示し、それらの全ては、核酸分析に関与する種々のマイクロ流体処理および分析操作を組み込む器具および方法を記載し、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【００１６】
米国特許第６，７４３，３９９号（“Ｐｕｍｐｌｅｓｓ  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ”）、第６，４８８，８９６号（“Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ”）、第５，７２６，４０４号（“Ｖａｌｖｅｌｅｓｓ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｍｉｃｒｏｓｗｉｔｃｈ”）、第５，９３２，１００号（“Ｍｉｃｒｏ  ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ”）、（“Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ  Ｆｌｏｗ  Ｐｌａｎａｒ  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｉｌｔｅｒ”）、第５，８７２，７１０号（“Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｅｎｓｏｒ”）、第５，９７１，１５８号（“Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ−  Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ”）、第６，００７，７７５号（“Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｎａｌｙｔｅ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｅｎｓｏｒ”）、第６，５８１，８９９号（“Ｖａｌｖｅ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”）、第６，４３１，２１２号（“Ｖａｌｖｅ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”）、第７，２２３，３７１号（“Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｄｅｖｉｃｅ”）、第６，５４１，２１３号（“Ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ”）、第７，２２６，５６２号（“Ｌｉｑｕｉｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ”）、第５，７４７，３４９号（“Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｒｅｐｏｒｔｅｒ  Ｂｅａｄｓ  ｆｏｒ  Ｆｌｕｉｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”）、米国特許出願第２００５／０１０６０６６号（“Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｆｌｕｉｄ  Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”）、第２００２／０１６０５１８号（“Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ”）、第２００３／０１２４６１９号（“Ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ”）、第２００３／０１７５９９０号（“Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｄｅｖｉｃｅ”）、第２００５／００１３７３２号（“Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ，  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｆｌｕｉｄｓ”）、第２００７／００４２４２７、“Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ｌａｍｉｎａｒ  Ｆｌｏｗ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｔｒｉｐ”、２００５／０１２９５８２号（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｈｅａｔｉｎｇ，  Ｃｏｏｌｉｎｇ  ａｎｄ  Ｈｅａｔ  Ｃｙｃｌｉｎｇ  ｏｎ  ａ  Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ならびに“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ａｓｓａｙｓ”、“Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ｃｅｌｌ  Ｃａｐｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｍｉｘｉｎｇ  Ｃｉｒｃｕｉｔ”、“Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ｍｉｘｉｎｇ  ａｎｄ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ”、“Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎ���  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ｏｆ  Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ  Ｄｉｓｅａｓｅｓ”、“Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｃａｒｅ  Ａｓｓａｙｓ”、“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ”、および“Ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅ  Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  Ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ  Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｖａｌｅｎｔ  Ｒｅａｃｔａｎｔｓ”と題する未公開の米国特許文献（それらの全ては、参照することによってその全体が明細書に組み込まれる）は、Ｍｉｃｒｏｎｉｃｓ，  Ｉｎｃ（Ｒｅｄｍｏｎｄ  ＷＡ）に共同譲渡され、同様に、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。ＰＣＴ出願公開第ＷＯ２００６／０７６５６７号および第ＷＯ２００７／０６４６３５号もまた、Ｍｉｃｒｏｎｉｃｓに共同譲渡されるマイクロ流体技術を表し、全ては、それらが可能にすることに関して、参照することによってその全体が明細書に組み込まれる。
【００１７】
核酸アッセイのためのマイクロ流体アッセイの実用性および幅は、科学文献においてさらに証明され、その教示は、参照することによって本明細書に組み込まれる。これらの教示は、例えば、Ｎａｋａｎｏ  Ｈ  ｅｔ  ａｌ．１９９４．  Ｈｉｇｈ  ｓｐｅｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  ｃｈａｉｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｆｌｏｗ．  Ｂｉｏｓｃｉ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  ５８：３４９−５２、Ｗｉｌｄｉｎｇ，  Ｐ  ｅｔ  ａｌ．  １９９４．  ＰＣＲ  ｉｎ  ａ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．  Ｃｌｉｎ  Ｃｈｅｍ  ４０（９）：１８１５−１８、Ｗｏｏｌｌｅｙ  ＡＴ  ｅｔ  ａｌ．  １９９６．  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＰＣＲ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ｉｎ  ａ  ｍｉｃｒｏ  ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ＤＮＡ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｄｅｖｉｃｅ．  Ａｎａｌ  Ｃｈｅｍ  ６８：４０８１−８６、Ｂｕｒｋｅ  ＤＴ  ｅｔ  ａｌ．  １９９７．  Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ  ａｎａｌｙｓｉｓ．  Ｇｅｎｏｍｅ  Ｒｅｓ  ７：１８９−１９７、Ｋｏｐｐ  ｅｔ  ａｌ．  １９９８．  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ：  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｆｌｏｗ  ＰＣＲ  ｏｎ  ａ  ｃｈｉｐ．  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２８０：１０４６−４８、Ｂｕｒｎｓ，  ＭＡ．  １９９８．  Ａｎ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｎａｎｏｌｉｔｅｒ  ＤＮＡ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｄｅｖｉｃｅ．  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２８２：４８４−８７、Ｂｅｌｇｒａｄｅｒ  Ｐ  ｅｔ  ａｌ．  １９９９．  ＰＣＲ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂａｃｔｅｒｉａ  ｉｎ  ｓｅｖｅｎ  ｍｉｎｕｔｅｓ．  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２８４：４４９−５０、Ｌａｇａｌｌｙ  ＥＴ  ｅｔ  ａｌ．  ２００１．  Ｆｕｌｌｙ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ＰＣＲ−ｃａｐｉｌｌａｒｙ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ＤＮＡ  ａｎａｌｙｓｉｓ．  Ｌａｂ  Ｃｈｉｐ  １：１０２−０７、Ｔｕｄｏｓ  ＡＪ  ｅｔ  ａｌ．  ２００１．  Ｔｒｅｎｄｓ  ｉｎ  ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄ  ｔｏｔａｌ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ｆｏｒ  ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−ｃａｒｅ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ｉｎ  ｃｌｉｎｉｃａｌ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ．  Ｌａｂ  Ｃｈｉｐ  １：８３−９５、Ｂｅｌｇｒａｄｅｒ  Ｐ  ｅｔ  ａｌ．  ２００２．  Ａ  ｂａｔｔｅｒｙ−ｐｏｗｅｒｅｄ  ｎｏｔｅｂｏｏｋ  ｔｈｅｒｍｏｃｙｃｌｅｒ  ｆｏｒ  ｒａｐｉｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ＰＣＲ  ａｎａｌｙｓｉｓ．  Ａｎａｌ  Ｃｈｅｍ  ７３：２８６−８９、Ｈｕｐｅｒｔ  ＬＭ  ｅｔ  ａｌ．  ２００３．  Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｂａｓｅｄ  Ｍｉｃｒｏｆｉｕｉｄｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．  Ｉｎ，  （Ｈ  Ｂｅｃｋｅｒ  ａｎｄ  Ｐ  Ｗｏｉａｓ，  ｅｄｓ）  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ，  ＢｉｏＭＥＭＳ，  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｐｒｏｃ  ＳＰＩＥ  ＶｏＩ  ４９８２：５２−６４、Ｃｈａｒｔｉｅｒ  Ｉ  ｅｔ  ａｌ．  ２００３．  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｎ  ｈｙｂｒｉｄ  ｐｌａｓｔｉｃ−ｓｉｌｉｃｏｎ  ｍｉｃｒｏ  ｆｌｕｉｄｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ−ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ  ｇｅｎｏｔｙｐｉｎｇ．  Ｉｎ，  （Ｈ  Ｂｅｃｋｅｒ  ａｎｄ  Ｐ  Ｗｏｉａｓ，  ｅｄｓ）  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ，  ＢｉｏＭＥＭＳ，  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｐｒｏｃ  ＳＰＩＥ  ＶｏＩ  ４９８２：２０８−２１９、Ａｎｄｅｒｓｏｎ  ＲＣ  ｅｔ  ａｌ．  ２０００．  Ａ  ｍｉｎｉａｔｕｒｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ  ｆｏｒ  ａｕｔｏｍａｔｅｄ  ｍｕｌｔｉｓｔｅｐ  ｇｅｎｅｔｉｃ  ａｓｓａｙｓ．  Ｎｕｃｌ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ  ２８（１２）：［ｅ６０，ｉ−ｖｉ］、Ｙａｎｇ，  Ｊ  ｅｔ  ａｌ．  ２００２．  Ｈｉｇｈ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ＰＣＲ  ａｓｓａｙ  ｉｎ  ｐｌａｓｔｉｃ  ｍｉｃｒｏ  ｒｅａｃｔｏｒｓ．  Ｌａｂ  Ｃｈｉｐ  ２：１７９−８７、Ｇｉｏｒｄａｎｏ  ＢＣ  ｅｔ  ａｌ．  ２００１．  Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  ｃｈａｉｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｍｉｃｒｏｃｈｉｐｓ：  ＤＮＡ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ  ２４０  ｓｅｃ．  Ａｎａｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  ２９１  ：１２４−１３２、Ｋｈａｎｄｕｒｉｎａ  Ｊ  ｅｔ  ａｌ．  ２０００．  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｒａｐｉｄ  ＰＣＲ−ｂａｓｅｄ  ＤＮＡ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｉｎ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ．  Ａｎａｌ  Ｃｈｅｍ  ７２：２９９５−３０００、Ｃｈｉｏｕ，  Ｊ  ｅｔ  ａｌ．  ２００１．  Ａ  Ｃｌｏｓｅｄ−Ｃｙｃｌｅ  Ｃａｐｉｌｌａｒｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  Ｃｈａｉｎ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ．  Ａｎａｌ  Ｃｈｅｍ  ７３：２０１８−２１、Ｙｕｅｎ，  ＰＫ  ｅｔ  ａｌ．  ２００１．  Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  ｍｏｄｕｌｅ  ｆｏｒ  ｂｌｏｏｄ  ｓａｍｐｌｅ  ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎｓ．  Ｇｅｎｏｍｅ  Ｒｅｓ  １１：４０５−４１２、Ｚｈｏｕ  Ｘ，  ｅｔ  ａｌ．  ２００４．  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＳＡＲＳ−ｃｏｒｏｎａｖｉｒｕｓ  ｂｙ  ａ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｃｈｉｐ  ｓｙｓｔｅｍ．  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ．  ２５（１７）：３０３２−９、Ｌｉｕ  Ｙ  ｅｔ  ａｌ．  ２００２．  ＤＮＡ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ  ａｓｓａｙｓ  ｉｎ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃ  ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ．  Ａｎａｌ  Ｃｈｅｍ  ７４（１３）：３０６３−７０、Ｚｏｕ，  Ｑ  ｅｔ  ａｌ．  ２００２．  Ｍｉｃｒｏ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｍｕｌｔｉ−ｃｈａｍｂｅｒ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｙｃｌｅｒ  ｆｏｒ  ｌｏｗ−ｃｏｓｔ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｃｈｉｐ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ．  Ｓｅｎｓｏｒｓ  Ａｃｔｕａｔｏｒｓ  Ａ  １０２：２２４−１２１、Ｚｈａｎｇ  Ｃ  ｅｔ  ａｌ．  ２００６．  ＰＣＲ  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  ＤＮＡ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ．  Ｂｉｏｔｅｃｈ  Ａｄｖ  ２４：２４３−８４、およびＺｈａｎｇ，  Ｃ  ａｎｄ  Ｘｉｎｇ  Ｄ．  ２００７．  Ｍｉ���ｉａｔｕｒｉｚｅｄ  ＰＣＲ  ｃｈｉｐｓ  ｆｏｒ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ  ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ａｎａｌｙｓｉｓ：  ｌａｔｅｓｔ  ａｄｖａｎｃｅｓ  ａｎｄ  ｆｕｔｕｒｅ  ｔｒｅｎｄｓ．  Ｎｕｃｌ  Ａｃｉｄｓ  Ｒｅｓ  ３５（１３）：４２２３−３７を含む。
【００１８】
したがって、臨床および獣医診断アッセイのためのマイクロ流体デバイスに対する、明確かつ継続的な関心がある。これらの商業的用途が増加するにつれて、ワールド・トゥ・チップインターフェースは、ますます注目を集め、我々は、サンプル間汚染を防止することによって、核酸の増幅の妥当性を向上させること、および同様に重要なことに、好ましくないまたは潜在的に感染性の物質への試料を取り扱う人物の曝露を防止することの両方のために、サンプル採取の分野において達成されたことはほとんどないことを指摘する。述べられてきたように（Ｎｅｌｓｏｎ，  Ｄ．  Ｂ．  ｅｔ  ａｌ．  ２００３．  “ＳｅＩｆ−  Ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ  Ｖｅｒｓｕｓ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ−Ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ  Ｖａｇｉｎａｌ  Ｓｗａｂｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ｏｆ  Ｂａｃｔｅｒｉａｌ  Ｖａｇｉｎｏｓｉｓ：  ａｎ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｖａｌｉｄｉｔｙ  ａｎｄ  Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，”  Ｊ  Ｃｌｉｎ  Ｅｐｉｄｅｍｉｏｌ，  ５６：８６２−８６６）、多くの場合スワブまたはカップを用いた、サンプルの患者自己採取への傾向が高まっている。典型的には、患者は、サンプル採取デバイスの外面が、取り扱い中にサンプルまたは関連した生体液で汚染されないことを確実にするための手段が提供されない。次いで、これらのスワブまたはカップは、典型的には、手袋を着用していない配達人および専門家助手によって処理または取り扱われ、次いで、看護職員および検査室職員によって、分析デバイスに移されるか、またはさらに取り扱われ処理されなければならない。したがって、サンプル採取デバイスは、多数の人に感染症を拡大させることが潜在的に可能な媒介物になり、サンプル採取バイアル、ボトル、カップ、管等の汚染された外部への医療従事者の曝露を排除するか、または少なくとも低減するための方法または手段は、医療産業における長年の満たされていない必要性である。
【００１９】
さらに、生体液および試料の安全でない受け渡しの危険性の自覚は、過去２０年間で劇的に増加し、不必要な操作者の曝露なしでサンプル調製、抽出、および分析を途切れなく統合する単式デバイスの必要性が増大している。我々が特定したさらなる目的は、デバイスを使い捨ての形式に完全に統合し、一度患者または医療従事者のいずれかによってサンプルが採取されると、サンプルへのさらなる人的曝露なしで、結果の表示まで、かつそれを含む残りの全ての分析ステップを実行するようにする必要性である。したがって、このプロセスにおける重要なステップは、サンプル採取容器の外面を清新または消毒することであり（それが、分析デバイスでもあるかどうかにかかわらず）、我々の知る限りでは、この問題に対する満足のいく解決法は、本明細書における我々の開示より前に認識または提案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】米国特許第４，８０３，９９８号明細書
【特許文献２】米国特許第６，９９１，８９８号明細書
【特許文献３】米国特許第７，０９８，０４０号明細書
【特許文献４】米国特許第６，２７７，６４６号明細書
【特許文献５】米国特許第６，５６５，８０８号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２４８，２９４号明細書
【特許文献７】米国特許第５，２６６，２６６号明細書
【特許文献８】米国特許第５，８７９，６３５号明細書
【特許文献９】米国特許第６，８９０，４８４号明細書
【特許文献１０】国際公開第ＷＯ１９９７／２３５９６号
【特許文献１１】米国特許出願第２００５／０００９２００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
スワブは、試料を採取するために極めて有用である。スワブ上の試料の採取後、スワブは、分析のための後続の輸送および処理の間に概して保護されなければならない。初期取り扱いの間、不衛生かつ極めて好ましくない可能性がある試料の残留物、または無関係の患者由来の体内からの物質との接触による、スワブ採取容器の外面の汚染は、ほとんど回避することができない。手袋は、着用されている手のみを保護し、スワブ採取容器は保護しない。我々は、この問題に対する解決法を、特に、例えば、院内感染の低減、およびより一般的には、医療従事者への疾病伝播、ならびに二次汚染による偽陽性が任意の試験システムを無効にする、ＰＣＲ等の試験に必須である、サンプル品質の向上における大きな潜在的利点を有する、認識されていない、かつ満たされていない必要性と考える。
【００２２】
媒介物の表面上の伝染による二次汚染は、長年の問題である。我々は、採取デバイスに使い捨て外部スキンを適用することによって、およびさらなる汚染への曝露のリスクが終わった後にスキンを除去することによって、この問題が軽減されるかまたは有意に低減され得ることを発見した。汚染リスクは、試料採取の行為それ自体の間に最も大きく、試料採取容器がサンプリング部位から取り外された後に大きく減少する。正常細菌叢および正常扁平上皮細胞を有する、手から手にまたは手から機械に渡される物の外面の汚染は、病原性の状態に対して偽の診断陽性をもたらす可能性が有意に低い。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
我々は、外面を有する本体、内部中空容積、および上記の内部中空容積から上記の外面を分離するための密閉可能な閉鎖具を備える、生物学的有害物質スワブ採取デバイスまたは容器を開示し、上記の外面は、使い捨て外部スキン層をさらに備え、それによって生物学的有害物質スワブが内部中空容積内に封入および密閉された後に、使い捨て外部スキン層の除去および廃棄によって、外面上に蓄積した任意の生物学的有害物質の残留物は除去され、スワブ受容チャンバ内の上記の内部中空容積を分離する弁、ならびにマイクロ流体チャネルおよび搭載液体試薬を備えるマイクロ流体アッセイ回路をさらに随意に備える。
【００２４】
我々は、試料がスワブに限定されず、試料採取デバイスが分析デバイスに限定されない、方法をさらに開示する。全体的な方法は、
ａ）サンプルと、本体およびサンプル受容口を有する試料採取容器とを提供するステップであって、上記の本体は外面および内部中空容積を有し、上記の外面は１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、上記のサンプル受容口は密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）上記のサンプル受容口内に上記のサンプルを挿入するステップと、
ｃ）上記のサンプル受容口を上記の密閉可能な閉鎖具で閉じ、それによって上記のサンプルを捕捉するステップと、
ｄ）上記の外面から１つまたは複数の上記の使い捨てスキンを除去し、それによって上記の外面を清新するステップと、
を含む。
（項目１）
スワブ上の生物学的有害物質サンプルの衛生的採取のためのスワブ採取デバイスであって、
ａ）外面（１１）を有する本体（１０、３０、４５、１３１、１４０）と、
該スワブを受容するための少なくとも１つの内部中空容積（３３、３６）と、
該スワブの採取後に該外面（１１）を該内部中空容積（３３、３６、１５６）から分離するための密閉可能な閉鎖具（７、３４、３５、１６５）と
を備え、
ｂ）該外面はさらに、少なくとも１つの使い捨て外部スキン層（２、３、５０、６０、７１、７２、８１、１３２、１３３、１４２、１４４、１５５、１５９）を備えるものとして特徴付けられ、それによって、生物学的有害物質サンプルを有する該スワブ（２０、３２、１５２、１５８）が該内部中空容積内に封入および密閉された後、該デバイス本体の該外面上に蓄積したあらゆる生物学的有害物質の残留物は、該使い捨て外部スキン層の除去および廃棄によって除去される、
スワブ採取デバイス。
（項目２）
前記スワブを受容するための、前記内部中空容積の第１のコンパートメント（３３）と、
マイクロ流体アッセイ回路（４２）を有する、前記内部中空容積の第２のコンパートメントとを流体結合する、弁付き（３７）マイクロ流体チャネル（３９）と
をさらに備え、
該マイクロ流体アッセイ回路は、該スワブ上に採取された前記サンプルに流体操作を実行するためのものである、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目３）
前記流体操作を実行するための少なくとも１つの搭載液体試薬（４０、４１）をさらに備える、項目２に記載のスワブ採取デバイス。
（項目４）
前記流体操作は、サンプル分析またはサンプル調製から選択される、項目３に記載のスワブ採取デバイス。
（項目５）
前記使い捨てスキン層は、プラスチックから成る、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目６）
前記使い捨て外部スキン層（２、３）は、１つまたは複数の前記外面に接着されたポリエチレン層から成る、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目７）
前記使い捨て外部スキン層（２、３、５０、６０、７１、７２、８１、１３２、１３３、１４２、１４４、１５５、１５９）は、紙を備える、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目８）
前記使い捨て外部スキン層（２、３、５０、６０、７１、７２、８１、１３２、１３３、１４２、１４４、１５５、１５９）は、紙／プラスチック複合材料を備える、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目９）
前記使い捨て外部スキン層（２、３）は、フィルムである、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１０）
前記使い捨てスキン層（２、３、５０、６０、７１、７２、８１、１３２、１３３、１４２、１４４、１５５、１５９）は、吸収性バットをさらに備える、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１１）
前記使い捨てスキン層（７１、７２、１３２、１３３、１４２、１４４、１５５、１５９）は、成形品である、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１２）
前記使い捨てスキン層（７１、７２、１３２、１３３、１４２、１４４、１５５、１５９）は、２つのＳｔｙｒｏｆｏａｍブロックを備えるクラムシェルである、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１３）
前記使い捨てスキン層（５０、８１）は、熱収縮性プラスチックから成る、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１４）
前記使い捨てスキン層（２、３）は、剥離するためのタブ（４、５）と、除去可能な感圧接着剤の下層とをさらに備える、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１５）
前記使い捨てスキン層（１３２、１３３、１５５、１５９）は、引き裂くための開封帯（１６８）をさらに備える、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１６）
前記使い捨てスキン層（６０）は、前記外面上の雌シール溝（６２）と相互係止するための円周密閉リブ（６１）をさらに備える、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１７）
スワブ受容チャンバ（３３、１５６）を備え、前記密閉可能な閉鎖具（７、３４、３５、１６５）は、前記スワブ（２０、３２、１５２、１５８）を受容するためのスワブ受容口（１３４、１４１、１５３）に嵌められる、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１８）
抽出試薬（４１）を含む内部貯留部をさらに備える、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目１９）
前記抽出試薬は、壊れ易いブリスターパック内に含まれる、項目１８に記載のスワブ採取デバイス。
（項目２０）
項目１のスワブ採取デバイスが提供されたトレイまたはボックスを備える、キット。
（項目２１）
前記使い捨て外部スキンは、標識情報を備える、項目１に記載のスワブ採取デバイス。
（項目２２）
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）スワブと、本体およびスワブ受容口を有するマイクロ流体分析デバイスとを提供するステップであって、該スワブは、試料採取先端およびハンドルを有し、該先端およびハンドルは、切断点を有する壊れ易いシャフトによって接合され、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該スワブ受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）生物学的有害物質サンプルを採取するために該スワブを使用し、該ハンドル上の該切断点まで、該スワブ受容口内に該試料採取先端を挿入するステップと、
ｃ）該切断点において該スワブハンドルを折り取り、該スワブ受容口の上で該密閉可能な閉鎖具を閉めることによって、該デバイスの該本体内に該スワブ試料採取先端を密閉するステップと、
ｄ）該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去するステップと
を含む、方法。
（項目２３）
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）スワブと、本体およびスワブ受容口を有するマイクロ流体分析デバイスとを提供するステップであって、該スワブは、試料採取先端およびハンドルを有し、該先端およびハンドルは、切断点を有する壊れ易いシャフトによって接合され、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該スワブ受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）生物学的有害物質サンプルを採取するために該スワブを使用し、該ハンドル上の該切断点まで、該スワブ受容口内に該試料採取先端を挿入するステップと、
ｃ）該切断点においてスワブハンドルを折り取り、該スワブ受容口の上で該密閉可能な閉鎖具を閉めることによって、該デバイスの該本体内に該スワブ試料採取先端を密閉するステップと、
ｄ）該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去するステップと、
ｅ）内蔵された統合分析手段によって該生物学的有害物質サンプルの分析を実行し、結果を表示するステップと
を含む、方法。
（項目２４）
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）スワブと、本体およびスワブ受容口を有するマイクロ流体分析デバイスとを提供するステップであって、該スワブは、試料採取先端およびハンドルを有し、該先端およびハンドルは、切断点を有する壊れ易いシャフトによって接合され、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該スワブ受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）生物学的有害物質サンプルを採取するために該スワブを使用し、該ハンドル上の該切断点まで、該スワブ受容口内に該試料採取先端を挿入するステップと、
ｃ）該切断点においてスワブハンドルを折り取り、該スワブ受容口上で該密閉可能な閉鎖具を閉めることによって、該デバイスの該本体内に該スワブ試料採取先端を密閉するステップと、
ｄ）該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去するステップと、
ｅ）該生物学的有害物質サンプルに少なくとも１つのサンプル処理ステップを実行するステップと
を含む、方法。
（項目２５）
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）スワブと、本体およびスワブ受容口を有する試料採取容器とを提供するステップであって、該スワブは、試料採取先端およびハンドルを有し、該先端およびハンドルは、切断点を有する壊れ易いシャフトによって接合され、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該スワブ受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）生物学的有害物質サンプルを採取するために該スワブを使用し、該ハンドル上の該切断点まで、該スワブ受容口内に該試料採取先端を挿入するステップと、
ｃ）該切断点においてスワブハンドルを折り取り、該スワブ受容口上で該密閉可能な閉鎖具を閉めることによって、該デバイスの該本体内に該スワブ試料採取先端を密閉するステップと、
ｄ）該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去するステップと
を含む、方法。
（項目２６）
生物学的有害物質サンプルを採取するための方法であって、
ａ）サンプルと、本体およびサンプル受容口を有する試料採取容器とを提供するステップであって、該本体は、外面および内部中空容積を有し、該外面は、１つまたは複数の使い捨てスキンを有し、該サンプル受容口は、密閉可能な閉鎖具を有する、ステップと、
ｂ）該サンプル受容口内に該サンプルを挿入するステップと、
ｃ）該サンプル受容口を該密閉可能な閉鎖具で閉じ、それによって該サンプルを捕捉するステップと、
ｄ）該外面から１つまたは複数の該使い捨てスキンを除去し、それによって該外面を清新するステップと
を含む、方法。
（項目２７）
個別に、または集合的に、本書で開示される、または本願の明細書で示されるステップ、特徴、整数、組成物、および／または化合物、ならびに該ステップまたは特徴のうちの２つ以上の任意の組み合わせ。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、外部スキンを備え、統合サンプル処理および分析アッセイ能力を有する、代表的な試料採取デバイスの斜視図である。
【図２】図２は、壊れ易いハンドルを有するサンプルスワブの斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図１のデバイスの上面の平面図であり、切断面３Ｂを示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、平面３Ｂ上の図１のデバイスの断面であり、統合デバイスの一実施形態のスワブ受容チャンバおよび内部構造を示す。代表的な内部構造が概略的に示される。
【図４】図４は、代表的な試料採取デバイスに適用される保護用外部使い捨てスキンの分解図である。
【図５】図５は、代表的な試料採取デバイス上の熱収縮性外部使い捨てスキンの製造の概念的図である。
【図６】図６は、代表的な試料採取デバイスに適用される使い捨てバッグのアセンブリの図である。
【図７】図７は、代表的な試料採取デバイスに適用される、Ｓｔｙｒｏｆｏａｍまたは複合材料カバーブロックアセンブリの分解図である。
【図８】図８は、デバイスの上および周囲の定位置に形成される複合材料カバーを有する、デバイスの略図である。
【図９Ａ】図９Ａ〜Ｅは、使い捨て外部衛生スキンが取り付けられた代表的な試料採取デバイスが、スワブ上の試料を採取するために使用される、方法のステップの連続図である。
【図９Ｂ】図９Ａ〜Ｅは、使い捨て外部衛生スキンが取り付けられた代表的な試料採取デバイスが、スワブ上の試料を採取するために使用される、方法のステップの連続図である。
【図９Ｃ】図９Ａ〜Ｅは、使い捨て外部衛生スキンが取り付けられた代表的な試料採取デバイスが、スワブ上の試料を採取するために使用される、方法のステップの連続図である。
【図９Ｄ】図９Ａ〜Ｅは、使い捨て外部衛生スキンが取り付けられた代表的な試料採取デバイスが、スワブ上の試料を採取するために使用される、方法のステップの連続図である。
【図９Ｅ】図９Ａ〜Ｅは、使い捨て外部衛生スキンが取り付けられた代表的な試料採取デバイスが、スワブ上の試料を採取するために使用される、方法のステップの連続図である。
【図１０】図１０は、使い捨て外部衛生スキンが取り付けられたスワブ採取デバイス中に、生物学的有害物質スワブを採取するための方法のステップのブロック図である。
【図１１】図１１は、使い捨て外部衛生スキンが取り付けられた試料採取デバイス中に、生物学的有害物質試料を採取するための方法のより大まかな方法のブロック図である。
【図１２Ａ】図１２ＡおよびＢは、試料が採取された後に保護カバーを除去するために用いる、使い捨て外部カバー上のタブの詳細を示す。
【図１２Ｂ】図１２ＡおよびＢは、試料が採取された後に保護カバーを除去するために用いる、使い捨て外部カバー上のタブの詳細を示す。
【図１３】図１３は、スワブまたはタンポンのための試料採取デバイスの第２の実施形態であり、試料採取中に保護用の取り外し可能な上層の下に隠れている、操作者インターフェースおよびリアルタイム医療現場データディスプレイを含む。
【図１４】図１４は、スワブまたはタンポンのための試料採取デバイスの第３の実施形態の長軸に沿った断面であり、試料採取中に保護用の取り外し可能な上層の下に隠れている、操作者インターフェースおよびリアルタイム医療現場データディスプレイを含む。
【図１５Ａ】図１５ＡおよびＢは、試料採取デバイスが分析能力を有しない、スワブのための試料採取デバイスの第１の実施形態である。
【図１５Ｂ】図１５ＡおよびＢは、試料採取デバイスが分析能力を有しない、スワブのための試料採取デバイスの第１の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（定義：）
以下の定義は、本書の特許請求の範囲および明細書を解釈に資するために提供される。文献が引用または参照することによって組み込まれ、その中に含まれる任意の定義が本書に提供されるものと矛盾する場合、その中で使用される定義は、本書に提供される定義に優先または本書に提供される定義を制限するものではない。
【００２７】
媒介物：典型的には、無生物または非生物物質の表面上の生体残留物への手から手または手から口への曝露によって、一方の個人からもう一方の個人に感染性微生物（広く細菌およびウイルス）を伝染させることができる、ドアノブ、器具、棒状石けん、または試料容器等の無生物または非生物物質。
【００２８】
試験サンプル：スワブによって採取される代表的な生体サンプルには、例えば、歯肉、口腔、および粘膜上皮物質、唾液、傷からの滲出液、膿、外科試料、肺および他の呼吸器分泌物、鼻汁、副鼻腔からの排液、痰、血液、尿、中耳および内耳内容物、眼の分泌物および粘膜、嚢胞内容物、脳脊髄液、便、下痢液体、涙液、乳腺分泌物、卵巣内容物、腹水、粘液、胃液、胃腸内容物、尿道分泌物、膣分泌物、膣粘膜、滑液、腹膜水、胎便、羊水、精液、陰茎分泌物等が含まれ、スワブ上の試験に対して提供され得る。例えば、咽頭、扁桃腺、歯肉、鼻孔、膣、尿道、直腸、下部結腸、および眼球等の、粘膜の分泌物および上皮を代表とするスワブからのアッセイが許容可能である。生理学的液に加えて、水、産業廃棄物、食品、牛乳、空気濾過された液等も考えられる試験試料である。スワブまたはタンポン上に採取された生体サンプルが、サンプルとして特に好ましく、タンポンは、本質的に、試験前に体内に装着される、手で掴む部分のないスワブである。
【００２９】
生物学的有害物質：生物学的有害物質は、健康へのリスクまたは脅威をもたらす、生物学的に活性または無生のいずれかの物質である。視覚的、触感的、または臭覚的に好ましくないまたはひどく不快である、考えられる生体起源の物質、および実際には脅威ではないが、陰性との結果が出るまで潜在的に脅威である物質も、本明細書に定義されるように、広義で生物学的有害物質としてこの分類に含まれる。生物学的有害物質は、任意の種類の潜在的に感染性の物質を含み、単独または１つ以上の組み合わせのいずれかの細菌およびウイルス、ならびに毒素等の微生物生成物を含むがこれに限定されない、複数の生物学的分類からの感染性病因子を含み得る。
【００３０】
バイオアッセイ標的分子：または「対象検体」、または「標的分子」は、核酸、タンパク質、抗原、抗体、炭水化物、細胞成分、脂質、受容体リガンド、薬物等の小分子等を含み得る。標的核酸には、遺伝子、遺伝子の一部、遺伝子の調節配列、ｍＲＮＡ、ｒＲＮＡ、ｔＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ、ｃＤＮＡが含まれ、一本鎖、二本鎖、または三本鎖であり得る。いくつかの核酸標的は、多型、欠失、および代替スプライス配列を有する。複数の標的ドメインが、単一分子中に存在し得、例えば、免疫原は、複数の免疫原決定因子を含み得る。抗体には、可変領域、定常領域、および抗体を固定化するのに有用であるＦｃ領域が含まれる。本発明のマイクロ流体分析デバイスは、単独で、または組み合わせて、これらの種類のバイオアッセイ標的分子を検出するように構成される。
【００３１】
そのようなバイオアッセイ標的分子は、健康の欠如、すなわち、疾病、虚弱、病的状態、または潜在的な病的状態と関連した遺伝形質によって特徴付けられる、哺乳動物宿主の状態とみなされる、病原性の状態と関連し得る。
【００３２】
マイクロ流体カートリッジ：マイクロ流体寸法を有する流体構造、および内部チャネルを有する「デバイス」、「カード」、または「チップ」。これらの流体構造は、例えば、チャンバ、弁、ベント、ビア、ポンプ、注入口、ニップル、および検出手段を含み得る。概して、マイクロ流体チャネルは、約５００μｍ未満、および典型的には、約０．１μｍ〜約５００μｍの間である、少なくとも１つの内部断面寸法を有する流体通路であるが、我々は、分析補助として時に使用されるビーズ懸濁液の巨視的特性がそれを必要とするため、６００ｕｍまで範囲の上限を拡大する。したがって、本明細書に定義されるように、マイクロ流体チャネルは、６００ｕｍ未満である、少なくとも１つの内部断面寸法を有する流体通路である。
【００３３】
マイクロ流体カートリッジは、レーザーステンシル加工、エンボス加工、スタンピング、射出成形、マスキング、エッチング、および３次元ソフトリソグラフィ等の技術を使用して、種々の材料から製造され得る。接着中間層を用いて、あるいは延伸ポリプロピレンの熱もしくは加圧処理によって、または超音波溶接によって等、接着剤のない接合技術によって、ラミネート加工したマイクロ流体カートリッジがさらに製造される。ラミネート加工および成形されたマイクロ流体カートリッジの微細構造は、それらの製造方法の制限に従って異なり得る。
【００３４】
マイクロ流体ポンプ：例えば、流体の移動を起こさせることを目的とするバルブ、ベローズ、ダイヤフラム、気泡を含み、ポンプの部分構造は、１ミリメートル未満の厚さまたは他の寸法を有する。そのようなポンプには、本出願人と同一の出願人による、Ｗｅｉｇｌによる米国第６７４３３９９号およびＳａｌｔｓｍａｎによる米国第２００５／０１０６０６６号に記載される機械的に作動される再循環ポンプが含まれる。そのようなポンプは、ロボットで操作されるか、手で操作され得る。電気浸透ポンプも提供される。そのようなポンプは、マイクロ流体デバイスを用いたアッセイにおいて、可溶化試薬およびサンプルの流動を促進するための外部駆動の代わりに使用することができる。
【００３５】
ブリスターパック：変形可能（または弾性）ダイヤフラム下の搭載試薬パックまたは小袋。ダイヤフラムに加圧することによって試薬を送達するために使用され、ダイヤフラム上の圧力が、「ピロー」（ピローを参照）を破裂させるように、金属Ｖ字型等の「鋭利部」を並置し得る。これらは、方向性流体流動および試薬送達をもたらすために、逆止め弁または閉鎖可能なベントと併用され得る。弾性ダイヤフラムは、例えば、ポリウレタン、ポリシリコーンおよびポリブタジエン、ならびにニトリルから容易にえら得る（エラストマーを参照）。変形可能な非弾性ダイヤフラムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、マイラー、ポリプロピレン、ポリカーボネート、またはナイロンで製造される。変形可能なフィルムに好適な他の材料には、パラフィルム、ラテックス、ホイル、およびポリエチレンテレフタレートが含まれる。変形可能なフィルムの選択において鍵となる要因には、降伏点および変形緩和係数（弾性係数）が含まれる。
【００３６】
これらのデバイスの使用は、マイクロ流体デバイスの内容物を外部環境から分離し、使用者を流体内容物への曝露から保護しながら、流体の送達および受容を可能にする。
【００３７】
単式：サンプルの単一導入のみを必要とするか、または可能にする、マイクロ流体デバイス、カード、またはカートリッジを指し、次いで、アッセイは、内蔵型密閉システム内で実施される。そのようなデバイスは、随意に、サンプルポートを密閉または係止するためのデバイス、ならびにアッセイの完了後にデバイスの内容物およびあらゆる廃棄物を消毒するための搭載手段を含む。一実施形態では、デバイスは、特別な安全対策なしで使用後に廃棄することができる。
【００３８】
廃棄物チャンバまたは「パック」：排出されたサンプル、洗浄液、および廃試薬を隔離するためのレセプタクルとして機能する、空洞またはチャンバである。典型的には、ウィッキング物質も含む（ウィックを参照）。廃棄物パックはまた、マイクロ流体デバイスの本体に密閉して取り付けられた弾性分離膜下で密閉され得る。この内膜は、吸湿性材料が膨張するにつれて膨張し、それによって廃棄物を封入する。分離膜の外側の空洞は、廃棄物が含まれおよび分離されるように、大気に通気される。廃棄物パックは、随意に、乾燥または液体滅菌剤を含み得る。
【００３９】
ベント：内部空洞と大気との間を交互連通する細孔。「衛生」または「分離ベント」はまた、気体に対して透過性を有するが、疎水性であり耐湿性であるフィルタ要素も含む。随意に、これらのフィルタ要素は、０．４５ミクロン以下の細孔直径を有する。これらのフィルタは、順方向および逆方向の両方の分離に機能する。この種類および構造のフィルタ要素は、例えば、弁またはベローズポンプを、それを制御する空気圧マニホールドから分離するために、内部に配置され得る。
【００４０】
本明細書において、「機能のための手段」が記載される場合、本発明の範囲が図面に図示された１つまたは複数の方法のみに限定されず、本明細書に記載される機能を実行するための全ての手段、および出願時に当該技術分野で一般的に知られる全ての他の手段を包含することを理解されたい。「従来の技術手段」は、いくつかの実施例を参照することによって本明細書に言及される、当該技術分野における累積的知識を含む、出願時に当業者に既知であるような、機能を実行するための全ての手段を包含する。
【００４１】
抽出するための手段：生体サンプルからの標的核酸を捕捉するための、固体基板、フィルタ、フィルタ栓、ビーズベッド、フリット、またはカラム等の、種々の言及されたデバイスの要素を指し、本明細書に言及される当該技術分野における累積的知識を含む。抽出は、可溶化する方法をさらに含み、スワブの先端からの細胞と組織の再懸濁に関する。これは、例えば、Ｄｅｂａｄによる米国特許出願第２００４／０１７５６９５号に記載されるような、粘液およびタンパク質の分解のための方法を含む。概して、抽出手段は、乱流またはほぼ乱流によって物理的再懸濁を促進する、機械的ポンピングコンポーネントを含む。そのような流動は、往復流動であり得、適度な時間間隔で所望の再懸濁を達成するように、異なる頻度でパルス化され得る。抽出手段はまた、洗剤緩衝液、スルフヒドリル還元剤、タンパク質分解剤、カオトロープ、不活性化剤、および他の可溶化手段の使用も含む。
【００４２】
重合するための手段は、例えば、逆転写酵素およびＴＡＱポリメラーゼ等、ポリメラーゼならびにそれらの補因子および基質として記載される、種々の種類の分子機構を指し得、いくつかの実施例を参照することによって本明細書に言及される、酵素学の累積的知識を含む。
【００４３】
増幅するための手段：本技術の祖父は、米国特許第４，６８３，１９５号、第４，６８３，２０２号、および第４，８００，１５９号、Ａｕｓｕｂｅｌ  ｅｔ  ａｌ．  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ，  Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，  Ｍｄ．（１９８９）、ならびにＩｎｎｉｓ  ｅｔ  ａｌ，（“ＰＣＲ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ”，  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｉｎｃ．，  Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ  Ｃａｌｉｆ．，  １９９０）に詳細に記載される、「ポリメラーゼ連鎖反応」（ＰＣＲと呼ばれる）である。ポリメラーゼ連鎖反応方法は、熱サイクルを必要とし、当該技術分野ではよく知られている。簡潔に言えば、ＰＣＲにおいて、標的配列の逆相補鎖上の領域に相補的である２個のプライマー配列が調製される。過剰なデオキシヌクレオシド三リン酸が、例えば、Ｔａｑポリメラーゼ等のＤＮＡポリメラーゼ）と共に反応混合物に添加される。標的配列がサンプル中に存在する場合、プライマーは標的に結合し、ポリメラーゼは、ヌクレオチドを添加することによって、マーカ配列に沿ってプライマーを伸張させる。反応混合物の温度を上昇および低下させることによって、伸張プライマーは、テンプレートから解離し反応生成物を形成し、過剰なプライマーは、テンプレートおよび反応生成物に結合し、工程は繰り返される。蛍光挿入剤を添加することによって、ＰＣＲ生成物は、リアルタイムで検出することができる。
【００４４】
他の増幅プロトコルには、ＬＡＭＰ（ＤＮＡのループ媒介等温増幅）逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ−ＰＣＲ）、リガーゼ連鎖反応（「ＬＣＲ」）、核酸配列に基づく増幅（ＮＡＳＢＡ）を含む転写に基づく増幅システム、「ローリングサークル」、「ＲＡＣＥ」、および「片側ＰＣＲ」が含まれる。
【００４５】
これらの種々の非ＰＣＲ増幅プロトコルは、診断アッセイにおいて種々の利点を有するが、ＰＣＲは、分子生物学研究所および臨床診断において依然主力のままである。マイクロ流体ＰＣＲに関して本明細書に開示される実施形態は、１つまたは種々の増幅プロトコルを実行することができるマイクロ流体デバイスの一般的な種類の代表および例示とみなされるべきである。
【００４６】
検出するための手段：本明細書で使用されるとき、エンドポイント、すなわちアッセイの結果を表示するための器具を指し、検出チャネルおよび試験パッド、ならびに検出エンドポイントの評価のための手段を含み得る。検出エンドポイントは、試験現場において観察者によって視覚的に、または分光光度計、蛍光光度計、照度計、光電子増倍管、フォトダイオード、比濁計、光子計数器、電圧計、電流計、ｐＨ計、容量センサ、無線トランスミッタ、磁気抵抗計、またはホール効果デバイスが装備された機械によって評価される。アッセイエンドポイントの視覚的検出または機械的に強化された検出を促進するために、色を有するかもしくは含浸された、またはより高い回折指数を有する磁気粒子、ビーズ、および微小球が使用され得る。アッセイ結果の検出および解釈を向上させるために、カバープレート内の拡大レンズ、光学フィルタ、着色流体、および標識が使用され得る。磁気粒子、ビーズ、および微小球の検出のための手段はまた、先行技術分野において既知のような、発色団および蛍光色素分子等の染料、無線タグ、プラズモン共鳴、スピントロニクス、放射性標識、ラマン散乱、化学発光、または誘導モーメント等であるがこれに限定されない、内蔵または被覆された「ラベル」または「タグ」を含み得る。それらの自己会合に応じて特異的な発色特徴を有するコロイド粒子もまた、検出可能なエンドポイントを提供することが予想される。随意に、ゾルゲル微粒子マトリクス中の、または逆乳化で調製されたＱＤｏｔ、例えば、ＺｎＳで被覆され、磁気ビーズ上で装飾されたＣｄＳｅ等、またはＱＤｏｔおよび常磁性Ｆｅ３Ｏ４微粒子のアマルガムは、本発明のアッセイの感度を向上させる便利な方法であり、それによってより小さい試験パッドおよびより大きいアレイを可能にする。蛍光消光検出エンドポイントもまた予想される。酵素結合免疫測定法と関連した種々の基質および生成物発色団もまた、当該技術分野においてよく知られており、例えば、「上方変換」蛍光色素分子等の、アッセイの感度を向上させるように検出信号を増幅するための手段を提供する。検出システムは、随意に、定性的、定量的、または半定量的である。視覚的検出が、その単純さから好ましいが、検出手段は、視覚的検出、機械検出、手動検出、または自動検出を含むことができる。
【００４７】
分離のための手段には、不透過性カートリッジ本体、ガス透過性疎水性ベント、廃棄物チャンバ内の吸水性パッド、廃棄物チャンバ内の消毒剤、ブリスターパックから空気圧式アクチュエータを分離するためのエラストマー膜、吸気圧力によって作動されるエラストマー膜を有する弁、上記のサンプル入口ポート内の吸気圧力、搭載試薬パック、自動ロック式単式サンプルポート、ガスケット付き閉鎖具、ならびに１つまたは複数の使い捨て外部スキンが含まれる。分離は、潜在的な生物学的有害物質試料からの使用者の保護、および使用者または外部環境物質による汚染からの試料の保護の両方を指す。閉鎖手段、または「密閉閉鎖するための手段」には、キャップ、蓋、ネジ付き閉鎖具、「ジップロック」閉鎖具、ボール弁、ガスケット付き閉鎖具、ガスケット、シール、あらゆる種類のスナップキャップ、栓、コルク、ストッパー、リップシール、プレスシール、接着シール、防水シール、単式シール、不正開封防止シール、係止シール、軌道スライド可能な密閉可能カバー、圧縮シール、一方向弁、バネ荷重弁、バネ荷重蓋、セプタム、Ｔ字型弁、一般的なスナップ係止閉鎖具、ピストン弁、ダブルリード弁、ダイヤフラム閉鎖具、ヒンジ付き閉鎖具、折り畳み式閉鎖具、ルアー係止閉鎖具等が含まれる。
【００４８】
別様に文脈において必要とされない限り、本明細書および後に続く特許請求の範囲全体にわたって、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という用語、ならびに「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」および「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」等のその変化形は、広く包括的な意味で、すなわち、「含むがこれに限定されない」と解釈されるものとする。
【００４９】
「従来の」は、本発明が関連する先行技術分野において既知であるものを指定する用語である。
【００５０】
「約」および「概して」は、不正確さの広い表現であり、変化がわずか、明らか、または同等の有用性および機能である場合、「おおよそ」、「およそ」、または「ほとんど」の意味での「ほぼ」である状態を説明し、基準、規定、制限に対する明らかに小規模な例外の存在をさらに示す。
【００５１】
本明細書全体にわたる「一実施形態」または「ある実施形態」への言及は、該実施形態に関連して記載される特定の特徴が、構造、または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態の中に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体にわたる種々の場所における「一実施形態では」または「ある実施形態では」というフレーズの出現は、必ずしも全てが同一の実施形態に言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、１つ以上の実施形態において任意の好適な方法で組み合わされ得る。
【００５２】
ここで図面を参照すると、図１は、統合衛生的スワブ採取特徴を有する、マイクロ流体分析デバイス（１）の概念的図である。手のひらサイズのデバイスは、上部および下部使い捨て外部スキン（２、下部は図示せず）が提供される。タブ（４、５）は、スキンを剥離するのに役立つ。これらのスキンは、試料採取プロセスが完了した後に除去される。また、スワブを受容するために開放位置にある、スワブ受容口（６）およびスライド式閉鎖具（７）も示される。閉鎖具は、シールおよび軌道ガイド（８）が提供され、それによって閉鎖具は、スワブ受容口を密閉して覆う位置にスライドされる。閉鎖具は、デバイス内のスワブ捕捉を達成するために、親指が左から右へ移動するのを手助けするために、リブ（９）で凹凸化されている（ここに示されるように）。カード本体（１０）は、外面（１１）によって境界を画される。
【００５３】
図２は、本発明の一実施形態で使用されるようなスワブ（２０）の表示である。スワブは、ハンドル部（２２）、ネック部（２３）、壊れ易い分離ノッチ（２４）、およびシャフトの遠位端部に取り付けられる先端（２５）を有するシャフトを備える。シャフトは、種々の形状または材料のシャフトであり得る。シャフト材料には、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、および他のポリエステルが含まれる。ナイロン等のポリイミド、およびマツ、竹、圧縮紙等の天然繊維等も考えられる。
【００５４】
先端は、種々の形状または材料の先端であり得る。好ましいスワブの形状には、剛毛のパイプクリーナー形状、スポンジパッドを有するスペード形状、および繊維バットを有する「つぼみ」形状が含まれる。スワブの形成に有用な合成繊維材料の限定されない例には、アセテート繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維（例えば、ナイロン）、ポリエステル繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ））、ポリオレフィン繊維（例えば、ポリプロピレンおよびポリエチレン繊維）、ポリビニルアルコール繊維、ポリウレタン繊維またはフォーム、ならびにそれらの組み合わせが含まれる。さらなる好適な合成繊維には、ＰＥ／ＰＥＴまたはＰＰ／ＰＥ繊維等の二成分または三成分繊維が含まれる。これらの繊維は、例えば、選択された用途に有用であり得るような、コアシース、サイドバイサイド、またはアイランドインザシー型繊維と呼ばれる繊維であり得る。Ｌｙｏｃｅｌｌ繊維も有用である。非合成材料には、織った紙または綿が含まれる。繊維の化学的性質は、概して、抽出または分析化学に適合するように選択される。
【００５５】
スワブ繊維は、編まれて、あるいは無作為に絡み合わされて、相互に重ねられ得る。相互に重ねられたウェブまたは織布は、例えば、メルトブロープロセス、スパンボンドプロセス、および接着カード織布プロセス等の多くのプロセスから形成されてきた。特定の実施形態では、本発明に使用されるような相互に重ねられたスワブ材料には、例えば、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリマーから製造される。スワブ繊維は、随意に、例えば、熱可塑性繊維のように、相互結合繊維から製造され得る。本明細書で使用される時、「繊維」という用語は、ステープル繊維、始まりと終わりを示すメルトブローン繊維、無限または連続の長さを有するフィラメント等のような画定された長さを有する部材を含む、不織布を形成するために使用することができる幅広い熱可塑性部材を指す。例えば、かつ上記の一般性を制限することなく、ポリエチレン、ポリプロピレンを含むポリオレフィン、ならびにポリスチレン等の熱可塑性ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートを含むポリエステル、およびナイロンを含むポリアミドのように使用することができる。エラストマーポリウレタンおよびブロックコポリマーを含む弾性の熱可塑性ポリマー等の、他の熱可塑性ポリマーも有用である。また、上記のいずれもの適合な混合が使用され得る。加えて、所望の結果を達成するために使用される繊維形成プロセスと一致する量で、ワックス等の添加剤、充填剤等が組み込まれ得る。材料を形成する他の繊維またはフィラメントは、当業者に連想されるであろう。また、二成分繊維が使用され得る。繊維はまた、溶液から形成され得、例にはビスコースが含まれる。組成物が、形成面上に沈着し、形成面に応じた方法で熱的に形成または相互結合することができる、ある種の形態のフィラメントまたは繊維に紡糸することができることが、唯一不可欠なことである。スワブ先端は、スポンジ要素を備え得る。
【００５６】
図３は、スワブ捕捉および分析のための代表的なデバイスを示す。図３Ａは、デバイスの上面の平面図であり、断面３Ｂの面、ならびにスワブ受容口および密閉閉鎖具の位置を示す。図３Ａにおいて、デバイス本体１０および外面１１が再び示される。
【００５７】
図３Ｂは、代表的なデバイス（３０）の内部の仕組みの図であり、本明細書で「内部中空容積」とも呼ばれるスワブ受容チャンバ（３３）内に、捕捉されたスワブ先端（３２）を有する、デバイス固体本体内部（３１）を通した断面を示す。この図において、閉鎖具（３４）およびガスケット（３５）は、スワブ受容チャンバ３３の上方に液体密封シールを形成する。搭載核酸アッセイの要素もまた、概略的な形で示される。概して、少なくとも１つの弁（３７）が、デバイス本体の内部中空容積を少なくとも２つのコンパートメントに分離し、一方はサンプル受容チャンバのためのコンパートメントであり、もう一方は、分析マイクロ流体コンパートメントまたは回路（矢印付きの点線、４２）である。また、マイクロ流体回路に機能性を付加するために、他の弁（３８）が使用され得る。当該技術分野で既知の任意の弁が使用され得る。核酸アッセイのための搭載マイクロ流体要素は、概略的に示される、少なくとも１つのマイクロ流体チャネル（３９）、随意に溶解試薬および抽出試薬等のための試薬パック（４０、４１）の供給、および選択的なマイクロ流体核酸アッセイ回路（４２）を含む。この実施形態では、内部中空容積は、スワブを受容するための第１のコンパートメント（３３）、およびサンプル調製ステップまたはＰＣＲ等のサンプル分析等の、サンプルに流体操作を実行するための第２のコンパートメント（４２、点線）を備える。概して、第１および第２のコンパートメントは、弁付き（３７）マイクロ流体チャネル（３９）によって接合される。このチャネルは、試薬およびサンプルが交換され得るように、コンパートメント間の流体接続を提供する。また、廃棄物コンパートメント（３６）等の他のコンパートメントが提供され得る。コンパートメントを接合し、コンパートメント間の流体を交換するための図示されたマイクロ流体回路の変化形は、容易に本発明の範囲内に入る。サンプル処理ステップは、生物学的物質の抽出および当該細胞の溶解、続いて濾過、および濾液の核酸捕捉および溶出モジュールへの流入を含み得る。捕捉、溶出、増幅、および検出ステップは、具体的には示されない。サンプル中の核酸の増幅および検出のための中規模デバイスは、最初に、１９９２年に記載され（Ｗｉｌｄｉｎｇによる米国第５，４９８，３９２号、“Ｍｅｓｏｓｃａｌｅ  Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ”）、従来の機構は当業者に既知である。これらのデバイスには、種々のフィルタ、ポンプ、ベント、マイクロ流体チャネル、弁等が含まれる。デバイスはまた、随意にディスプレイ能力を含むが、この機能は、単純な可視的表示器であり得るか、またはデバイスと、配列または側方流動ストリップ等の蛍光を試験する器具上のドッキング部位との間の複合体相互作用であり得る。したがって、独立型手動診断用途および自動または半自動用途の両方が想定される。これらのデバイスの内部構造は、従来技術の種々の実施形態で画定される。特許請求の範囲に記載される本発明は、内部構造の特定の実施形態に限定されず、化学または免疫アッセイの実行に使用されるデバイスのための用途もまた予想されることに留意されたい��デバイスは、いかなる種類の病的状態および生物学的脅威をも示すバイオアッセイ標的分子に関して分析するために、構築され得る。
【００５８】
密閉閉鎖具３４は、ガスケットまたはガスケット層３５を備える。本実施形態では、ガイド軌道８はまた、ガスケット材料とスワブ受容口６との間を密閉させる働きをし、したがって、スワブ捕捉チャンバ３３の上方に流体密閉を形成する。捕捉に続いて、スワブは、スワブ受容チャンバの内外に抽出試薬または緩衝液を流動させることによって処理される。抽出緩衝液には、洗剤、水、ならびにＤＭＳＯ、ＮＭＰ、ＤＭＦ、ホルムアミド、ＴＨＦ、および洗剤と組み合わせた水等の溶剤、共洗剤、共溶剤、タンパク質分解薬、ｎ−アセチル−システインおよびジチオスレイトール等のスルフヒドリル−還元剤、選択的ヌクレアーゼ、ムコポリサッカリダーゼ、セルラーゼ、プロテアーゼ等が含まれ得る。粘液溶解薬の考察は、Ｄｅｂａｄによる米国特許出願第２００４／０１７５６９５号に提供される。機械的撹拌は重要であり、圧電変換器等を用いた超音波処理によって強化され得る。往復流動のために、チャンバ内の空気は、廃棄物隔離チャンバを通じて、または二次ベント部位において通気することができる。随意に、スワブ受容チャンバは、通気の必要がないように、正および負の移動によって交互に動作する、直列の対になった活性ポンプ要素を含み得る。これらの対のポンプ要素の構造は、弾性または可撓性ダイヤフラムから成り、操作は、単に、一方のポンプ要素のダイヤフラムが圧縮される間、もう一方のダイヤフラムが膨張することを必要とし、それによって、流体は２つのポンプ要素間を往復させられる。ダイヤフラムは、当該技術分野で既知のように、手動で、油圧で、静電的に、磁気的に、または空気圧で操作され得る。
【００５９】
任意のそのようなデバイスの重要な能力は、医療廃棄物の隔離である。デバイスは、典型的には、サンプル処理および分析のための緩衝液および生物活性試薬を含み、全てのそのような材料は、生物学的に有害であると最もよく見なされる。理想的には、全てのそのような廃棄物は、デバイスの密閉された本体内に保持され、デバイス自体を加圧滅菌または焼却処分することによって、危険なしで廃棄することができる。作動中、通気され得る廃棄物チャンバ（３６）をここに示す。液体ではなく空気に対して透過性を有するようなそのようなベントは、よく知られている。この種類のアッセイシステムの完全な作動の詳細が開示され、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる、共同譲渡される米国特許文書“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ａｓｓａｙｓ”に記載されるような可撓性ダイヤフラムを使用して、追加の分離が可能である。吸収性バットも有用である。
【００６０】
好ましくは、デバイスは内蔵され、少なくとも分析を実行するための搭載試薬を含む。場合によっては、試薬は流体、例えば、抽出緩衝液または溶解試薬であるが、他の場合では、試薬は、乾燥した生物学的、例えば、プライマー混合物、抗体、ポリメラーゼ、二価陽イオン、または乾燥した弱酸およびその塩である。内蔵されるデバイスを設計することによって、医療現場での単式使用が可能になる。液体試薬保存は、必要に応じて、当該技術分野で既知の方法によって壊される、小袋内に試薬を供給することによって達成され得る。これらの方法は、典型的には、小袋が壊れるようにそれが圧縮される鋭利部を提供する。小袋の圧縮は、手動手段または空気圧手段によるものでもよい。
【００６１】
図４は、デバイス本体（４５）に適用される、使い捨て外部スキン（２、３）の分解図を示す。ここで、上部スキン（２）および下部スキン（３）の両方が示される。リブ付き表面（４４）は、デバイスを把持するために提供される。これらのスキンは、デカールとして適用され得る。上部および下部スキンは、ポリエチレン、ビニル、ポリ塩化ビニル、ＰＥＴ、またはポリウレタン等の可撓性プラスチックフィルムまたはシートから製造され得、典型的には、残留物なしで除去することができる、取り外し可能な粘着剤で、デバイスに適用される。対象となる市販のフィルムには、３Ｍ（Ｓｔ．  Ｐａｕｌ、ＭＮ）から入手可能な３Ｍ（登録商標）Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ（登録商標）Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｆｉｌｍ  Ｓｅｒｉｅｓ  ３４７０または３Ｍ（登録商標）Ｓｃｏｔｃｈｃａｌ（登録商標）Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｆｉｌｍ  Ｓｅｒｉｅｓ  ８０００が含まれ、粘着剤には、Ｒｏｈｍ  Ａｎｄ  Ｈａａｓ（Ｐｈｉｌａｄｅｐｈｉａ、ＰＡ）から入手可能なＲＯＢＯＮＤ（登録商標）ＰＳ−８２１１ラテックスが含まれる。他の好適なデカール材料には、紙シート、ろう紙シート、および繊維／プラスチックまたはプラスチック／プラスチック複合材料シートまたはフィルム、例えば、布スクリムの上に接着されたポリエチレンフィルム等が含まれる。これらのシートまたはフィルムは、典型的には、図形および使用者のための取扱説明書が印刷される。随意に、説明書は、デバイス本体上に印刷され、フィルムカバーは透明である。接着剤は、典型的には、アクリレート誘導体である。再配置可能および取り外し可能な接着剤の例は、アクリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリル酸、メチルメタクリレート、トリメチルアミンメタクリルイミド、トリメチルアミンｐ−ビニルベンズイミド、アクリル酸アンモニウム、アクリル酸ナトリウム、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−（．β．−メタクリロキシエチル）アンモニウムプロピオン酸ベタイン、１，１−ジメチル−１−（２−ヒドロキシプロピル）アミンメタクリルイミド、４，４，９−トリメチル−４−アゾニア−７−オキソ−８−オキサ−９−デセン−１−スルホン酸、１，１−ジメチル−１−（２，３−ジヒドロキシプロピル）アミンメタクリルイミド、および無水マレイン酸等の極性モノマーと組み合わせた、ｎ−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート等の「ソフト」モノマーから製造される乳化モノマー、またはイソブチレン、ｎ−ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート等の軟成分から製造されるアイオノマーコポリマーである。非球形ポリアクリレート接着剤は、例えば、接着剤のＲｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｒｈｏｐｌｅｘ（登録商標）ラインとして市販されている。フィルムに適用される接着剤は、典型的には、残留物なしで再配置可能または取り外し可能であり、接着剤は、接着能力の実質的な損失なく、基質から繰り返し可能に接着および除去され得る、任意の接着剤から選択され得る。そのような接着剤の例は、固体粘着性微小球に関する、Ｓｉｌｖｅｒによる米国特許第３，６９１，１４０号に開示される。好ましい接着剤は、乾燥時に耐水性である。接着剤中に含まれる微小球が非粘着性である、再���置可能な接着剤もまた既知である。この種類の接着剤の開示は、所望の特性を有する弾性マイクロボールを含む、取り外し可能な接着剤を記載する、Ｍｉｙａｓａｋａによる米国特許第４，７３５，８３７号に提供される。デバイスに適用されるデカールは、典型的には、離型紙上に適用され、良好な水分および耐薬品性を有し、接着剤は、６ヵ月以上の耐用年数を有する。デカールは、これらの目標を達成するために、複合材料多層シートであり得る。上層、液晶ポリマー、プラスチック、シリコーン、ゴム、熱可塑性プラスチック、紙、層間繊維、下層、細孔性プラスチック、裏地、スクリム、布、および接着剤から様々に製造される多層デカールが、この使用に関して予想される。
【００６２】
図５は、容易に商業的に入手可能な、熱収縮性プラスチック（５０）のチューブストックを使用して、使い捨て保護カバーを適用することができる方法の図を示す。一度、デバイスが好適な長さの熱収縮性材料の内側に入ると、熱が加えられ、カバー層をデバイスの形状に形成する。使用直前に除去され、スワブ受容口を曝露し、また開封明示シールとしても機能する、接着剤付きデカールまたはアップリケが、スワブ受容口に提供され得る。開封帯は、同様に、熱収縮性包装材料に適用され得、それによって、スキン全体は、単一の動きで除去することができる。対象となる熱収縮性熱可塑性フィルムには、例えば、米国第７，２３５，６０７号に記載されるポリエチレン複合材料、米国第６，６２３，８２１号のポリエチレンテレフタレートエステル、および米国第３，６５５，５０３号の熱可塑性プラスチックが含まれる。
【００６３】
図６は、同様であるが、ポリエチレンまたはポリオレフィン等の軟性プラスチックバッグ、または紙から作られる保護カバーを説明する。紙は、撥水剤が含浸され得、または吸収剤であり得る。プラスチックまたは紙バッグ（６０）は、デバイス本体の外周上の対応する雌係止溝（６２）と嵌合する、雄密閉リブ（６１）を含むように形成される。開封帯は、除去を簡単にするために提供される。スワブ受容口６は、種々のスワブの寸法および形状に対して構成することができる。スワブが安全にデバイス内に捕捉されると、閉鎖具７は、デバイスを密閉するために、開口部にわたって押圧される。
【００６４】
図７の複合デバイス（７０）において、主題は繰り返される。ここで、使い捨て外部スキンは、デバイスの下半分（７１）に適合し、一部の蓋はデバイスの上半分（７２）に適合し、スワブ受容口６を曝露したまま残すように製造される、Ｓｔｙｒｏｆｏａｍブロック、または成形によって形成される同様の膨張材料から成る。開封帯（７３）は、サンプル採取中に、外部スキンの２つの部分を合わせて接着し、次いで、裂かれるか、または剥がされ、２つの部分が分離され、さらなる処理または分析のためにデバイスを取り外しすることができるようにする、二重の機能を果たす。開封帯は、典型的には、これを容易にするためのフリーハンギングタブを含む。下部ブロックおよび上部蓋は、デバイスが取り外された後に廃棄される。
【００６５】
外部スキン７０を形成するブロックの形状は、可変であることに留意されたい。右および左半分の形状を成すクラムシェルは、右および左半分がより複雑な互いに係合した２つの部分のブロックの場合、同等に好適である。単一ブロックは有用である。二重ブロックシステムは、開封帯および上部蓋が除去される間、下部ブロックに加えられる圧縮圧力が、デバイスを定位置に保持する効果を有するという利点を有する。デバイスは、清潔な手で下部ブロックから抜き取ることができ、汚染されていない外部を提供し、閉鎖具は、上部蓋の下方でその保護された位置から、スワブ受容口の上に引っ張られる。
【００６６】
図８は、使い捨て外部スキン（８１）を有する、複合サンプル採取デバイス（８０）のより一般的な形態の概念的図を示す。ここで、使い捨て外部層材料は、キルティング材料、防水および吸収剤層の複合材料、ダイパー、ホイル複合材料等であり得る。材料は、周縁部でデバイスを保持するポーチに編まれるか、または融合され、サンプルが採取された後に、壊れ易い、または予め弱くされた引き裂き点で裂かれる。米国特許第４，２７９，３４４号は、この構造に好適な、ヒートシール可能および剥離可能である包装ラミネートを記載する。
【００６７】
図９は、スワブ捕捉方法の本質的な特徴の図的表現であり、ステップＡ〜Ｅを有する多段階プロセス、ならびに代表的なデバイス（１）およびスワブ（２０）を示す。図９ＡおよびＢにおいて、スワブ（２０）は、デバイス本体（１）のスワブ受容口（６）に配向され、スワブの先端（２５）は、デバイスに挿入される。ステップＣにおいて、ハンドル（２２）は、折り取られ、廃棄される。次いで、係止閉鎖具（７）が、スワブ受容口（６）の上にスライドされ、図９Ｄに示されるように、デバイス内にスワブ先端を不可逆的に捕捉し密閉する。ステップＥにおいて、次いで、使い捨て外部スキン、または「デカール」は、剥離され（剥離される上部スキン２が示される）、外面を清新し、サンプル採取時に不注意に堆積したいかなる異物も除去する。新しい外面は、試料内容物および患者識別を表示するために使用されるか、または随意に、その情報を有するラベルは、それらの表面に適用することができる。
【００６８】
図１０は、スワブ捕捉のための全体的な方法のこれらのステップのブロック図である。ステップは、スワブ上に試料を採取するステップ、スワブを受容するように設計された採取デバイスに、スワブ先端を挿入し、スワブハンドルを折り取るステップ、係止閉鎖具を使用して、デバイス内にスワブを密閉するステップ、採取デバイスの外面から使い捨てスキンを除去し、新たに曝露された表面を汚染しないように注意するステップである。随意に、次いで、生物学的有害物質サンプルへのさらなる曝露なしで、デバイス内のスワブに分析が実行され得る。
【００６９】
スワブハンドルが折り取られ、外部スキンが除去された後にデバイスが密閉されている場合、ステップの順序は厳密に従われず、この方法でのデバイスの取り扱いがより便利であり得る可能性があることに留意されたい。しかしながら、好ましい方法は、外部保護用スキンを除去および廃棄する前に、スワブを捕捉し、デバイスを密閉することである。特許請求の範囲に記載されるように、本発明は、これらのステップの順序によって限定されない。
【００７０】
図１１は、試料捕捉のためのより概略的な方法のブロック図である。最初に、試料は採取され、好適な容器に挿入されるが、容器は１つまたは複数の使い捨て外部スキンが供給されている。次いで、容器は密閉され、１つまたは複数の外部スキンは除去および廃棄される。
【００７１】
図１２Ａおよび１２Ｂはそれぞれ、代表的なデバイスの外部スキンを除去するための剥離ストリップとして使用される、タブ部材（４、５）の外観および詳細である。詳細図１２Ｂに示されるように、タブは、デバイスの本体の縁部において独立して立っており、親指ともう一本の指とで容易に把持される。次いで、保護用フィルムまたはパッドの全体は、容易に剥離される。
【００７２】
図１３は、試料採取容器およびシースの組み合わせ（１３０）の代替実施形態であり、外部保護用スキンおよび内部試料採取デバイスの代替形態を示す。ここで、示される分析デバイス（１３１）は、内部分析機能、および使用者相互作用パネル、およびディスプレイウィンドウを取り付けられる。
【００７３】
使用時、サンプル採取デバイス１３１の本体は、外部スリーブ部材（１３２）およびキャップ部材（１３３）で覆われる。外部スリーブ部材は、端部のスワブ受容口（１３４）、およびスワブを採取するための内部スワブ受容チャンバが提供される。デバイス内にスワブを捕捉および密閉するために、ボール弁型閉鎖具が使用され、ボール弁を開放から閉鎖に回転するためのノブ（１３５）が提供される。制御ヘッド１３６もまた回転され得、ポンプのためのバネ駆動圧力源に電力供給し、アッセイプロトコルを開始する働きをする。アッセイ状態は、最左ウィンドウ１３７に示される。アッセイ結果は、最右ウィンドウ１３８に示される。
【００７４】
サンプルが採取された後に、外部保護用スリーブ１３２は除去され、サンプル受容チャンバは、ボール弁１３５で閉鎖される。次いで、キャップを取り外すことができ、器具は、概して、外部汚染を受けていない。サンプル入口端部は、覆うことができる。次いで、制御ヘッドは回転され、アッセイが開始される。数分以内に、アッセイ結果がディスプレイウィンドウに表示される。アッセイの状態および有効性は、左パネルに表示される。随意に、デバイスは、機械に挿入することができ、アッセイは、機械支援電力および制御によって実行される。外部スリーブおよびキャップは、汚染された医療廃棄物として廃棄される。アッセイの終了時に、デバイスもまた、その取り込まれた試料と共に廃棄される。
【００７５】
実施形態は、一般概念の例示であり、その特異性によって限定されない。外部保護用スリーブは、使い捨て外部スキンである。スリーブは、図４に記載されるようなデカールに置き換えられてもよく、デカールは、円筒形の本体の形状に適合される。同様に、使い捨て保護用上層は、図５〜８に提供されるようなものであり得る。
【００７６】
本デバイスはまた、スワブのハンドル特性を有しないタンポンの採取にも好適である。しかしながら、タンポンは、ピンセットを用いて、または他の手段によってスワブ受容口に挿入されなければならず、スワブ受容口は、適切に寸法決定されなければならない。タンポンは、有用なサンプル採取デバイスであり、それらの使用は、これによって本明細書に記載される本発明の範囲内に取り込まれる。
【００７７】
本デバイスは、キットの一部として考えられ、キットは、滅菌スワブ、試料採取デバイスおよびシースの組み合わせ１３０、ならびにトレイから成る。トレイはまた、随意に、手術用手袋、説明書、およびラベリング補助器具を含み得る。
【００７８】
複合デバイス１３０の変化形は、図１４に示される。ここで、サンプルは、外部使い捨てキャップ（１４２）内の受容口（１４１）を通じて、デバイス（１４０）に挿入され、デバイスの本体は、ネジ山付きネック（１４３）を有するサンプル受容チャンバを含む。サンプルがデバイス内に堆積された後に、キャップ１４２はすぐに取り外され、清潔で無菌の蓋（図示せず）が、ネックに螺入される。したがって、デバイス本体は、ボトルとして機能する。清潔な蓋によってアセンブリを保持すると、次いで、下部の外部保護用シース（１４４）が除去される。
【００７９】
デバイスの外面は、この時点で清潔であり、手袋なしで安全に取り扱われる。外部シース上に蓄積した好ましくない物質は、外部保護用スキンとして機能する使い捨てシースと共に廃棄される。
【００８０】
本実施形態では、次いで、操作者は、開始ボタン（１４６）を押し、器具は循環し、その状態は、状態バー１４７に連続的に表示され、生データは、核酸ハイブリッド形成アレイ１４８から読み取られる。機械は、改良したバーコードリーダまたはストリップリーダの下に配置され、データは、リーダ上に電子的に表示され、患者のチャートに電子医療記録として送信される。
【００８１】
これらの種々の分析特性は、現在、本発明の制限と見なされない。本発明は、予め形成された使い捨て外部スキンが、試料が中に堆積した後に採取デバイスまたはサンプルホルダから除去される、試料を採取するための、および試料を分析するための方法およびデバイスに関する。
【００８２】
したがって、図１５において、分析能力のないスワブ採取容器が示される。複合スワブホルダは、内部ボトルおよび外部スキンまたはシースから成り、スワブが内部ボトル内に採取および密閉された後に、外部シースは除去され、そのボトル内のスワブ、または他の密閉された容器は、任意の生物学的に有害な外部残留物が、外部シースと共に廃棄されたという確信を持って安全に輸送され取り扱われる。
【００８３】
スワブ採取容器（１５０）は、図１５Ａに示される。内部スワブ採取容器（１５１）は、図１５Ｂに示される。２つの図は、本質的に「前」および「後」を図示し、デバイスは、図１５Ａにおいて採取されたスワブなしで、および図１５Ｂにおいて採取されたスワブを有して示されるように提供される。ステップは、スワブを捕捉するステップおよび外部スキンを除去するステップを含み、該方法の生産品は、図１５Ｂに示される、細長く清潔なスワブホルダである。
【００８４】
提供されるように、スワブ採取容器１５０は、使い捨て漏斗（１５４）、および本明細書では「内部中空容積（１５６）」とも呼ばれる、内部スワブ受容チャネル（１５６）の有鉤唇部（１６４）から形成される、スワブ受容ポート（１５３）を有する。最初に、仮の輸送キャップ（１６０）が取り外され、スワブが先端を下向きにして内部中空容積（１５６）に挿入される。使い捨て漏斗は、内部シース管（１５７）の有鉤縁部（１６４）を、試料の残留物による汚染から保護する働きをすることに留意されたい。スワブの採取および内部管内への配置に続いて、密閉帯または開封帯（１６８）が除去され、上部保護用スキン（１５５）は、使い捨て漏斗１５４と共に持ち上げられデバイスから離され、その両方は廃棄される。これは、内部シリンダの最上部ベゼル縁部１６４を曝露する。ここで、図１５Ｂに示されるように、係止唇部またはフランジ（１６６）およびプラグ（１６７）を有する密閉閉鎖具（１６５）が、内部シリンダの有鉤ベゼルの上に正しく係止され得、外部の下部保護用シース１５９は、内部シリンダから外され廃棄される。密閉閉鎖具は、別に供給される。これらのステップの後、ここで、スワブは、閉鎖具１６５によって外面（１６９）から分離された、内部中空容積１５６内に隔離され、外面は、工場によって供給された時と同じように清潔である。
【００８５】
外部シェルの除去が、２部のプロセスであることに留意されたい。手袋をはめた手によって、汚染された外部シェルは把持され、上部シェルは除去される。次いで、閉鎖具を取り付けるために清潔な手が使用され、内部シリンダの上部は保持されながら、下部シェルが除去される。ここで、最終の試料容器は汚染を受けておらず、手袋なしで取り扱うことができる。後にスワブにアクセスするために、米国第６，５１６，９４７号に記載されるような破壊線が、内部シリンダ内に形成され得、それは概して、該公報の図１に記載されるように形成することができる。そのように、スワブを直接再び触れる必要はない。あるいは、図１５のデバイスの閉鎖具は、ネジ山付き閉鎖具であり得、内部シリンダは、係合するネジ山付き縁部および密閉フランジを有して形成され得る。種々の組み合わせが予想される。
【００８６】
患者がサンプルを採取する場合、我々は、患者がデバイス内にスワブを配置し、外部シェルが損傷を受けていない状態でそれを医療専門家または検査技師に戻すことを予想する。次いで、技師は、プロセス中に内部シリンダの外面を汚染しないように注意しながら、上部シェルを除去するステップ、キャップを挿入および密閉するステップ、次いで、下部シェルを除去するステップを完了する。プロセスのステップ間に、デバイス１５０は、安定性に有用であり得るような脚を有して形成され得る、その土台上に立たされ得る。
【００８７】
このプロセスのためのキットは、任意の説明書およびラベルと共に、デバイス１５０、スワブ２０、および閉鎖具をトレイ内に含み得る。
【００８８】
広く記載されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの変更、要素の組み合わせ、および／または修正が、特定の実施形態に示されるような本発明に行われてもよいことを当業者は理解するであろう。したがって、本実施形態は、あらゆる点で、制限的ではなく例示的と見なされるものとする。
【実施例１】
【００８９】
スワブは、無菌小包内に提供され、スワブのシャフトは、サンプリング用先端からハンドルを分離するノッチを有して形成される。スワブは、小児の歯茎から歯を分離する歯肉に擦り込まれ、本発明の採取デバイスに挿入される。スワブハンドルは、勢いよく曲げられ、ノッチにおいて折れ、デバイス内に試料を有するスワブ先端を離す。次いで、スワブ挿入チャネルは、筺体内の軌道に乗っているスライド式閉鎖具で覆われ、不可逆的に密閉され、スライド式閉鎖具は、デバイスの本体上の係止歯または突出部の上で嵌合および係止する、ラチェット付き底面を有している。次いで、専門家は、新しく曝露された表面を汚染しないように注意しながら、デバイスから保護用外部スキンを除去し、処理のために助手にデバイスを手渡す。
【実施例２】
【００９０】
スワブは、無菌包装材料内に提供され、スワブのシャフトは、刃での切断に好適な材料で形成される。患者は、膣粘膜の自己採取された試料を提供するように求められ、説明書が与えられる。患者は、サンプルを採取し、提供されたサンプル採取デバイスにスワブの軟質先端を挿入する。患者は、デバイスを医療従事者に手渡し、医療従事者は、手袋をはめた手でそれを受け取る。医療従事者は、デバイスのカバーを閉鎖し、スワブハンドルを切り離し、それを廃棄し、次いで、新しく曝露された表面を汚染しないように注意しながら、デバイス上の使い捨て外部スキンを除去する。スキンを除去した後、医療従事者は、半自動分析器具にデバイスを挿入し、アッセイを完了する。結果は表示され、次いで、サンプルを有するデバイスは、廃棄される。分析器具は、ネットワーク能力が備えられ、電子医療記録として、識別および「コンピュータ化された」電子データをサーバ上のデータベースに送信する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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