(57)【要約】【課題】  入れられたサンプルを、横方向指向性フロー装置の分析膜に向かわせる適用されたサンプルを配向する診断アッセイ装置を提供する。【解決手段】  本発明のアッセイ装置は検査ストリップの一端にある材料の層により画成されるサンプル受け入れポートが画成されている。ポートはサンプルを含み特にこれを制御された方法で膜へ配向する。更なる特徴として略Ｃ字状の筐体の形状を含み、全差ストリップはＣ字状の開口部を横断し読み取り装置によるアクセスができるようにしてある。好適な方法では超常磁性粒子を用いて標的分析物を標識し電磁気的読み取り装置による検出及び測定を行なう。【選択図】図１
2009540330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル中の標的分析物の定量的検出のための指向性フロー・アッセイ装置であって、前記装置は
第１の端部と第２の端部を有するアッセイ支持部材と、
前記支持部材に隣接して取り付けられ略平行な多孔質分析膜であって、前記分析膜は第１の端部と第２の端部を有しその前記第１の端部と第２の端部の中間に少なくとも一つの捕獲領域を有し、前記少なくとも一つの捕獲領域は前記分析膜の前記第１の端部から前記分析膜の前記第２の端部に向かって移動する標識された分析物を捕獲するように構成された多孔質分析膜と、
前記支持部材の一端に具備され分析しようとする前記サンプルを前記装置に導入するためのサンプル受け入れポートであって、
前記封止部材の上に配置されたチャネル層であって、開口部とチャネルとを含み、前記開口部は前記チャネルと液体連通を提供し、前記チャネルは前記多孔質分析膜と液性連通を提供することを特徴とするチャネル層と、
前記チャネル層の上に配置された親水性材料であって、前記チャネル層において前記開口部に対応する開口部を内部に有することを特徴とする親水性材料と、
前記親水性材料の上に配置されて前記ポートへの液体の導入ができるように内部に開口部を有するガスケット要素であって、前記アッセイ装置に液体封止を提供することを特徴とするガスケット要素とを含むサンプル受け入れポートと
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記支持部材に対向する側面において前記分析膜を被覆する保護膜をさらに含み、前記保護膜は光学的に透明ではないことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記保護膜は前記多孔質膜と一体的に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記捕獲領域を通過した共役体の回収のために前記多孔質膜に設けた制御領域をさらに含んで前記検査ストリップが使用済みであることを示すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記保護膜上に印刷された少なくとも１個の磁気構成領域をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記アッセイ支持部材と前記チャネル層の間に液体封止材料をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
サンプル中に含まれる標的分析物の定量的検出のための分析装置であって、前記装置は、
検査ストリップであって、
第１の端部と第２の端部とを有するアッセイ支持部材と、
前記支持部材に隣接して略平行に取り付けられた多孔質分析膜であって、前記分析膜は第１の端部と第２の端部とを有しまた前記分析膜の前記第１と第２の端部の中間で前記分析膜に捕獲領域を備え、前記捕獲領域は前記分析膜の前記第１の端部から前記分析膜の前記第２の端部へ向かって移動する標識された分析物を捕獲するように構成される多孔質分析膜と、
分析しようとするサンプルを前記装置に導入するため前記支持部材の一端に設けたサンプル受け入れポートであって、
前記封止材料の上に配置されたチャネル層であって、開口部とチャネルとを含み、前記開口部は前記チャネルと液体連通を提供し、前記チャネルは前記多孔質分析膜と液体連通を提供することを特徴とするチャネル層と、
前記チャネル層の上に配置された親水性材料であって、前記チャネル層の前記開口部に対応する開口部を内部に有することを特徴とする親水性材料と、
前記親水性材料の上に配置されて前記ポートへの液体の導入を可能にするように内部に開口部を有するガスケット要素とを含むことを特徴とするサンプル受け入れポートと、
前記支持部材を支持するための底部筐体部分であって、略Ｃ字状の形状に構成されることを特徴とする底部筐体部分と、
前記底部筐体部分に対して構成的に略相補的な上部筐体部分であって、前記底部筐体上に嵌合し前記検査ストリップが前記Ｃ字状の開口部を横断するようにしてあり、前記ガスケット要素が前記サンプル受け入れポートと前記筐体の間の液体封止を提供することを特徴とする上部筐体部分と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項８】
前記支持部材に対向する側面上で前記分析膜を被覆する保護膜をさらに含み、前記保護膜が光学的に透明ではないことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記保護膜は前記多孔質膜と一体的に形成されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記捕獲領域を通過した共役体の回収のために前記多孔質膜に設けた制御領域をさらに含んで前記検査ストリップが使用済みであることを示すことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記保護膜上に印刷された少なくとも１個の磁気構成領域をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記底部筐体部分は前記サンプル受け入れポートにより前記支持部材と分析膜に落し込まれるような形状と構成を有することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記アッセイ支持部材と前記チャネル層の間に液体封止材料をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１４】
指向性フロー・イムノアッセイ、レセプタ・アッセイ、細胞アッセイ、又は分子アッセイを用いてサンプル中の標的分析物の定量的検出を行なうための方法であって、前記方法は、
前記サンプルと、超常磁性粒子であって前記サンプル中の標的分析物と結合するように処理された超常磁性粒子とを結合させ、前記結合により共役体を生成するステップと、
前記検査ストリップ上に位置するサンプル受け入れポートを用いて検査ストリップの多孔質膜の一端へ前記共役体を入れるステップであって、前記検査ストリップは捕獲領域を有することを特徴とするステップと、
前記共役体が毛細管現象により前記多孔質膜の中を移動するときに、前記多孔質膜の捕獲領域の中に前記共役体を捕獲するステップと、
磁気式アッセイ読み取り装置を用いて前記捕獲領域において標識された分析物の量を読み取るステップと
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は略イムノアッセイ、レセプタ・アッセイ、細胞アッセイ、分子アッセイ、及びこれらを含む液体供給装置に関連する。さらに詳しく説明すると本発明は液体供給要素を含む分析アッセイ又は試験装置に関連し、これは注目している検体の検出用試薬を含むことがある。
【背景技術】
【０００２】
各種のクロマトグラフィ及び微量液体イムノアッセイ技術が利用できるようになった。たとえば、関節リウマチに関係する因子を検出するための免疫関連ラテックス凝固試験はすでに１９５６年には使用されていた（Singer et al., Am. J. Med. 22:888-892 (1956)）。このようなクロマトグラフィ及び液体システムで実施可能な試験は、イムノアッセイに関係することが多く、これは抗原とこれに対応する抗体の間の特定の相互作用に依存している。そのため、イムノアッセイは臨床的に重要な分子の存在、又はその量、あるいは両方について検査する重要かつ便利な手段として見なされるようになった。
【０００３】
分析物の検出に使用される多くの分析システムのうちで、とくに生物学的に注目されるのはクロマトグラフィと液体アッセイ・システムである。こうしたシステムで頻繁にアッセイされる分析物としては（１）ホルモンたとえばヒト絨毛性ゴナドトロピン（hCG）、これはヒトの妊娠マーカーとして頻繁にアッセイされる；（２）抗原、とくに細菌、ウィルス、原虫性の病原体たとえば連鎖球菌、肝炎ウィルス、ジアルジアなどに特異的な抗原；（３）抗体とくに病原体たとえばバクテリア又はウィルスたとえばHIVの感染の結果として誘導された抗体；（４）その他の蛋白質、たとえば大腸癌などの消化器疾患の早期指標である便潜血の判定において頻繁にアッセイされるヘモグロビンなど；（５）酵素、たとえばアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ、乳酸脱水素酵素、アルカリフォスファターゼ、グルタミン酸脱水素酵素など生理機能及び組織損傷の指標として頻繁にアッセイされる；（６）薬剤たとえば抗生物質、精神安定剤、抗癲癇薬などの治療用薬剤とコカイン、へロイン、マリファナなど乱用される違法薬剤の両方；（７）ビタミン；（８）核酸材料、がある。
【０００４】
このようなクロマトグラフィーシステムは医師や検査技師が院内迅速診断のために頻繁に使用している。そのためこれらは略「治療ポイント（point of care (POC)）」装置と呼ばれる。これらの試験はまた各種病態や疾患の治療モニタリングにも使用される。これらはまた、こうした病態や疾患の家庭内モニタリングのために患者自身による使用も増加しており、遺伝子組み替え作物や環境汚染の野外試験において使用するため科学者による使用、また生物兵器を検出するため戦場で兵士が使用したり、また迅速試験が非常に重要な獣医師や救急技術者による使用などもますます増加している。
【０００５】
最も一般的なイムノアッセイと関連して使用されるクロマトグラフィ及び液体技術は免疫クロマトグラフィの原理に関係する。略、この技術はアッセイしようとする分子に特異的な免疫タンパクにリンクしてあるラベル又はインジケータ粒子を使用する。ラベル及び抗原／抗体が一体となったものは共役体（conjugate）と呼ばれ、検体と混合される。分析物分子が資料中に存在していれば、共役体は分子に特異的に結合する。ラベルの態様はアッセイしようとする分子が存在していることの検出可能な指標を提供する。使用される特異反応はアッセイしようとしている分子の性質や、試験しようとしているサンプルの性質によって変わる。このような決定は注目している分子によっては容易に行なえる。
【０００６】
免疫クロマトグラフィ及び液体アッセイは二つの原理カテゴリに分類される：「サンドイッチ法」と「競合法」で、これは検出しようとする抗原抗体複合体の性質やその複合体を産生するのに必要とされる反応シーケンスによる。抗原検出の場合、サンドイッチ法免疫クロマトグラフィはアッセイしようとする分析物を含む資料と分析物に対する抗体とを混合する必要がある。これらの抗体は易動性で典型的にはラベル又は試薬たとえば染色ラテックス、コロイド材料ゾル、又はラジオアイソトープなどに結合される。次にこの混合物を、バンド又は捕獲ゾーンを含むクロマトグラフィ媒体に入れる。このバンド又は捕獲ゾーンは注目している分析物に対する不動化抗体を含む。クロマトグラフィ媒体はまた計量棒に似たストリップの形を取ることもある。アッセイしようとする分子と標識された抗体の複合体がクロマトグラフィ媒体上の不動化抗体のゾーンに到達すると、結合が起こり、結合し標識された抗体がゾーンに集まる。これはアッセイしようとする分子の存在を表わす。この技術は定量的結果を得るために使用することが可能である。検査ストリップで実施するサンドイッチ法イムノアッセイの例は、Grubb et al.,への米国特許第４，１６８，１４６号、Tom et al.,への米国特許第４，３６６，２４１号、Chandlerへの米国特許第５，９９８，２２０号、Piasio et al.,への米国特許第４，３０５，９２４号に記載されている。
【０００７】
競合又は間接法イムノアッセイでは、不動化した成分は通常調節された量だけ存在し、易動性成分は未知の量だけ存在する。未知の量の易動性成分は免疫化学的反応性により干渉されない測定可能な成分の追加によりタグづけされた既知の量の同成分に添加される。タグはラジオアイソトープ、発色基、粒子、蛍光体、または抗体から構成される。固相に免疫化学的に結合されているタグづけされた材料の量は同じ結合部位について競合するよう液中のタグ付けされていない成分の量に依存する。存在している未知の成分が多い程、結合したタグ付け成分の量は少ない。このように相対的判定を行なうことができる。
【０００８】
酵素を用いたクロマトグラフィ・アッセイは免疫クロマトグラフィ・アッセイに加えて使用されるようになってきた。酵素を用いるアッセイは抗原抗体反応の代わりに酵素による触媒反応を用いる。酵素で触媒される反応は検出可能な生成物を生成することが多い。
【０００９】
有用ではあるが、検査ストリップを使用して現在利用可能なクロマトグラフィ技術は多数の欠点を有している。ある種のサンプル、たとえば便検体はクロマトグラフィ媒体の微孔を閉塞したり色づけたりする粒子状物質を含んでおり、標識サンプルの検出を大幅に妨害する。血液はたとえば細胞と有色成分を明らかに含み検査における発色を妨害し、そのため不可能でないとしても読み取りを困難にする。血液細胞はまた媒体の微孔を凝固させる傾向もある。湿潤クロマトグラフィ媒体はクロマトグラフィ媒体からの鏡面反射のため読み取りが困難な場合もある。クロマトグラフィ技術のその他各種の欠点としては、横方向フローの物理的性質、ストリップに沿った液面の移動、及び発色強度とその場所が挙げられる。
【００１０】
サンプルの調製と廃棄物生成も、液体及び免疫クロマトグラフィの現在利用可能な装置及び技術によるその他の問題に原因がある。感染した血液及び血液分画によって伝搬する疾病たとえばHIVや肝炎の罹患率増加はこれらの懸念を増悪しただけである。横方向フロー装置の利用可能な形態はクロマトグラフィ膜の機械的支持にだけ使用される構成部分が大きな部分であり、密閉されていない。そのため処分は気を使い、高価で、想定される生物災害のため有害な場合もある。廃棄物に不用意に接触することがある作業者、又は人びと自身が汚染されないような注意を払う必要がある。
【００１１】
既知の装置とくに横方向フロー技術ならびに微量液体システムに共通する１つの態様は、アッセイを視覚的に読み取ること、すなわちキャリアに保持された又は様々な構成を有する装置の「窓」を通して検査ストリップ上の１つまたはそれ以上の光学的に読み取り可能な線を用いていることである。簡単に前述したように、既知の光学検出アッセイでは幾つかの制約又は不便が存在する。光学式であることから、表面変化（典型的には呈色）だけしか検出できない。さらに、これらの検査はサンプル溶液が無色の場合にのみ適当とされる。また、標的分析物がサンプル溶液中に存在するがアッセイの捕獲ゾーンには相対的に極少数だけが捕獲される程低濃度である場合がある。これは微かな、又は光学的には検出できない程の読み値を提供し偽陰性の読み値が得られる場合がある。定量的評価は検出線の色強度に基づく推定でしかない。従来技術のアッセイは光学的に読み取るので、暴露及び光に起因する劣化による汚染を受け易い。したがって保管有効期限が短い。
【００１２】
典型的には、注目している特定の標的分析物について検査を行なおうとしている通常なら何らかの種類の液体であるサンプルに、検査ストリップの一端を暴露する。液体は毛細管又はクロマトグラフィ媒体を通って移動し、これによりラベルとともに分析物が捕捉されて不動化され、一方で残余の液体はアッセイの遠位端で媒体に吸収される。光学読み取り式横方向フロー装置及び方法の例は米国特許第５，５９１，６４５号、５，７９８，２７３号、５，６２２，８７１号、５，６０２，０４０号、５，７１４，３８９号、５，８７９，９５１号、４，６３２，９０１号、５，９５８，７９０号に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
現行装置の多くはまた検査ストリップと直接液性連通する液体サンプル適用部材を有している。典型的にはこの部材は装置それ自身の内部に内蔵することができる吸収性材料から作成されるか、液状サンプルにもっと簡単に導入することができるように装置から突出している。吸収性液状サンプル適用部材は装置を通過する液体のフロー速度を制御しようとする。問題は、液状サンプルが検査ストリップに直接適用された場合ストリップは簡単に溢れてしまいアッセイが無効になってしまうことである。また適用部材は比較的大量の液体を操作すると想定されているため通常検査ストリップとは別の材料から作成されている。
【００１４】
毛細管アッセイのフォーマットを用いることで検査ストリップに流れる液体のフロー速度を制御しようと試みることもあった。毛細管アッセイの例は米国特許第４，８８３，７６０号と５，４７４，９０２号に見ることができる。しかし、これらは治療ポイント状況で使用するのに適当なスケールではない。
【００１５】
横方向フロー式イムノアッセイ以外の生物学的システムは磁気粒子又はマイクロビーズを使用し、これは特に超常磁性酸化鉄含浸ポリマービーズと呼ばれている。これらのビーズは検査しようとするサンプル中の標的分析物と結合してから、典型的には磁気的に単離又は分離されるものである。分離したら、直接光学的に又はカメラを使用するなどして粒子画像を観察することを含めたさらなる検査を行なうことができる。これらのシステムの例は米国特許第３，９８１，７７６号、５，３９５，４９８号、５，４７６，７９６号、５，８１７，５２６号、５，９２２，２８４号に見ることができる。
【００１６】
液相中の標的分子を検出する別の装置が米国特許第５，９８１，２９７号に図示してあり、ここでは磁性粒子を使用し、磁場センサー出力が検査しているサンプル中の標的分子の存在及び濃度を表わしている。物理的力を用いて磁気的に検出する他の例は米国特許第５，４４５，９７０号、５，９８１，２９７号、５，９２５，５７３号に開示されている。しかし、これらの装置では、アッセイを配置するギャップが比較的厚手のアッセイ装置を収容できるだけ充分に広くなければならないことからマグネットは比較的大出力を要求する。
【００１７】
したがって、従来技術装置の問題を回避し、標準化してあり、高信頼性で、かつ再現性のある結果が提供できるような検出領域を有し、また長期にわたる保存に耐えるような、液状サンプルが適用される検査装置を得るのが有利である。本発明はこれらの必要を満足させ、さらに関連する利点も提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は略イムノアッセイ、細胞アッセイ、又は分子アッセイに関連する。さらに詳しくは、分析膜からマイクロチャネルで分離されたサンプル受け入れポートを有する指向性フロー・アッセイに関連する。好適実施態様において、これらのアッセイは検出しようとする分析物に対するラベルとして超常磁性粒子を使用する。標識された粒子と分析物が結合した複合体は検査ストリップ上の所定のエリア又は領域で捕獲され標識された分析物の量が磁気的手段により検出可能である。幾つかの実施態様においては、たとえばルーチンの光学手段によって分析物を検出することも企図されている。光学的検出が必要な特異的試薬と共役体は長年にわたって使用されて来ており周知のものである。
【００１９】
１つの実施態様において、装置は第１の端部と第２の端部とを有するアッセイ支持部材と支持部材の近くに又略平行に装着されている多孔質分析膜とを有する。分析膜は第１の端部と第２の端部とを有し、また前記第１と第２の端部の中間に少なくとも一つの捕獲領域があり、少なくとも一つの捕獲領域は分析膜の第１の端部から分析膜の第２の端部に向かって移動する標識された分析物を捕獲するように構成されている。
【００２０】
本開示における装置はサンプル受け入れポートを有するのが望ましく、これはチャネルによって又は液性連通で、検査ストリップそれ自体と接続されるのが望ましい。これらの実施態様において、サンプル適用部材、又はサンプルパッドは厳密には必要ではない。サンプル受け入れポートは所望の量の液体を保持するのに適当な寸法と構造を有し検査ストリップと直接液性連通している。サンプル受け入れポートは前記装置へ分析しようとするサンプルを導入するため支持部材の一端におかれる。サンプル受け入れポートは液体封止材料を有し、また封止部材と隣接して配置されたチャネル層を有する。チャネル層は内部に開口部を有しまたチャネルも有して、開口部がチャネルとの液性連通を提供し、さらにチャネルが多孔質分析膜と液性連通を提供するようにしてある。親水性材料をチャネル層の上に配置しチャネル層の開口部に対応して内部に開口部を有する。ガスケット部材は親水性材料の上に配置され内部に開口部を有して液体がポートに流入できるようにしている。ガスケットはアッセイと何らかの周辺筐体との間に封止を提供する。
【００２１】
本発明の更なる実施態様は支持部材に対向する側面上にて分析膜を被覆する保護膜を有する。保護膜は光学的に不透明である。その他の実施態様において保護膜は多孔質膜と一体的に形成される。これ以外に、保護膜は多孔質膜の表面処理により形成することができる。
【００２２】
本発明の更なる実施態様は捕獲領域を通過した磁気共役体回収のため多孔膜に制御領域を設け、検査ストリップが使用済みであることを示すようにしてある。更なる実施態様においては、少なくとも一つの磁気較正領域を保護膜状に印刷する。較正領域は線の形を取るか、または特に１つのドットであっても良い。
【００２３】
本発明の好適実施態様は支持部材を支持するための底部筐体部分を備える。この筐体はＣ字状とするのが望ましいが、検査ストリップへの読み取り装置によるアクセスが提供される限り他の多様な形状も企図される。上部筐体部分もこれらの実施態様に存在する。この上部筐体部分は底部筐体部分に対して相補的な構造を有して底部筐体上に嵌合し、イムノアッセイ検査ストリップがＣ字状の開口部又は腕を横断するようにするのが望ましい。
【００２４】
本発明はさらに本明細書で説明している装置を使用する各種方法を提供する。たとえば、サンプル中の標的分析物について横方向フロー・イムノアッセイ定量検出を実施するための方法が提供される。本方法はサンプル中の所望の標的分析物と結合するように較正されている超常磁性共役体粒子を結合することに係る。分析物と超常磁性粒子の複合体はアッセイの一端に適用されサンプル受け入れポートから横方向フロー検査ストリップの多孔膜へ供給される。分析物と超常磁性粒子の複合体は毛細管現象によって多孔膜を通って移動する。次に、捕獲領域において標識された分析物の量が磁気アッセイ読み取り装置を用いて読み取られる。
【００２５】
本発明は既知の横方向フロー装置に対して感度を改善したものである。本発明は非常に迅速な（数分以内の）分析的測定を提供する。従来技術における既知の有色粒子又はその他の光学的識別子に対して磁気粒子を使用することには多くの利点が存在する。これには広い範囲にわたって存在する磁気材料の量に関して少なくとも４桁の大きさにわたる磁気検出の定量的直線性が含まれる。時間的安定性も優秀で、これは磁気粒子が安定していることによるもので、これにより必要によりすでに開始したアッセイを保存したり再試験することができる。さらに、磁気粒子は略生物系や環境に対して不活性である。これらは単に安定である以上に、環境的にも生物学的にも安全である。さらに、磁気粒子は診断業界全体に他の技術と同様広く使用されており容易に利用可能である。磁気検出のその他の利点は、粒子が超常磁性であることから磁場に暴露された時だけ磁性をもつ点である。これにより溶液中で沈澱することなく自由に操作することが可能になる。
【００２６】
従来技術の光学的横方向フロー装置に対する別の有意な利点は、本発明によると検査ストリップの捕獲領域にある検査物の総量が１つの容量的測定で単一量として測定されることである。磁場の透過性から、検出器の活性領域内に含まれる分析物がすべて測定される。これは検査ストリップの表面上又はその付近だけのレポータ分析物相互作用だけが検出可能な光学的検出技術とは対称的である。本発明において磁気信号の強度は関与している鉄の質量とともに直接増加し、ストリップの表面付近にあるかどうかとは相関しない。この本質的な磁気検出の直線性が感度の向上、精度の向上、ダイナミックレンジの向上に寄与している。さらに、超常磁性粒子は寸法に関して物理的に金コロイドと類似し広範囲の横方向フロー・アッセイに容易に適用することができる。金コロイド、ならびに蛍光ラテックス粒子は従来技術の光学検出イムノアッセイで典型的に用いられていることはここで特筆すべきである。
【００２７】
多くの横方向フロー装置において、典型的に多孔膜の一端にはサンプル導入領域が存在する。従来はこれがサンプルパッドと共役体パッドで構成されている。従来技術において共役体パッドは自由に移動可能な有色粒子の供給源で、典型的には金コロイドからの金ゾル又は蛍光ラテックス粒子である。本発明の各種実施態様においてはサンプルパッド又は共役体パッドは存在しない。易動性粒子は超常磁性粒子であり、これが液体チャネルから導入されるサンプルから標的とする分析物を標識する。本明細書の好適実施態様において、サンプルを装置に適用する前又は同時にサンプルを超常磁性粒子と混合する。この構成では各種の機能的利点が存在する。たとえば、溶液中の粒子の反応動態により反応が速く進行し、より完全なインキュベーションを提供し、速く完了する。逆に、反応が多孔膜上の波面（wave front）で進行する場合、反応は遅くなる傾向があり、同様に速くエンドポイントに到達しない、又は全く到達しない可能性が存在する。
【００２８】
結合磁気粒子ラベル及び標的分析物と一緒にサンプルが毛細管現象で多孔膜に沿って移動し捕獲領域又は捕獲ゾーンと呼ばれる予め画定してある場所で捕獲される。多重化するには１つ以上の捕獲ゾーンを存在させることができる。本明細書で用いている術語「多重化」は１つ以上の種類の分析物を、同時に、同一検査ストリップ上で、検査することを意味する。過剰な分析物と担体の液体は移動し続け捕獲ゾーンを越えて多孔膜の他端に到達し、捕獲ゾーンとは独立した制御線又は制御ゾーンを形成することがある。追加の特徴は、典型的には吸い取りパッドを多孔膜の遠位端に装着し多孔膜の一端での導入から膜の全長を通るフローを誘導することで毛細管現象を亢進させていることである。
【００２９】
光学検出を使用していない本明細書の実施態様において、多孔質部材の上部は別の保護シート又は透明ではない膜で保護されている。これは完全に不透明であって構わない。この上部シートは印刷済みスタンダードを含み、これを用いて較正を実施し各試験毎に磁気検出器を較正して完全な正確性を保証する。保護シートは場合によっては独立した要素でなく、保護シート又は表面として機能するように正しく処理された膜の上部表面でしかない場合もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
好適実施態様についての以下の説明において添付の図面を参照するが、図面は本明細書の一部をなすもので本発明の特定の実施態様を例示として図示したものである。本技術分野の当業者にあっては他の実施態様を用い得ること、また本発明の範囲から逸脱することなく構造上ならびに手順上の変更を成し得ることが理解されるべきである。
【００３１】
本発明の上記の及びその他の態様、特徴、利点は添付の図面と併せて以下の好適実施態様についての説明を勘案することで一層明らかになろう。全ての図面において同一の参照番号は同様の部材を表わす。
【００３２】
図１から図５を参照すると、本発明による指向性フロー・アッセイ装置１０はイムノアッセイ検査ストリップ１２を含み、ストリップは多孔質分析膜１４が支持部材１１と接して略平行に取り付けられている。接着層１３（図２）は多孔質分析膜１４を支持部材１１へ固定する。分析膜は第１の端部と第２の端部を有する。
【００３３】
超常磁性粒子（図示していない）は装置外でのサンプル調製中に存在する。これらの粒子はサンプル内の標的分析物と結合するように構成されている。膜は分析膜の第１と第２の端部の中間に捕獲領域を有する。捕獲領域は略図１に図示してある制御及び検出領域２８を有する。捕獲領域は分析膜の第１の端部から分析膜の第２の端部に向かって移動する標識された分析物を捕獲するように構成されている。他の領域たとえば較正用領域も所望なら存在する。たとえば保護膜２４上の較正ストリップ２５（図１及び図２）を参照。これは等しく図５のドット（dot）２７などのドットであっても良い。図２に図示してあるように、これは線又はドットのいずれかである。
【００３４】
本発明の１つの態様は、ストリップ１２の一端にサンプル受け入れポート３０を備え分析しようとするサンプルを導入するようにしてあることである。従来技術の装置では、サンプル受け入れポートはたいてい略装置の筐体によって形成される。本発明においてサンプル受け入れポートは略ストリップ上に配置され、適用された材料の層から作成又は形成される。
【００３５】
サンプル受け入れポートは底部上の液体封止材料１５によって形成され、これは支持部材の上に配置してある。液体封止材料１５は親水性であるのが望ましい。層１８は液体封止材料の上に位置しチャネル１６と開口部１９が内部に形成される。チャネル１６はストリップに沿って長手方向に延在し装置の捕獲領域に向かって液体を配向する。略チャネルは充分な寸法と構成で作成され側面からの液体漏洩なしに又はたとえば血液のような粘性の高いサンプルで発生することがある凝固や凝集が起こらずに充分な液体フローが得られるようにする。図１ではチャネル１６を開口部１９より幾分狭く図示してあるが、チャネル１６は開口部１９と同じ幅としたり又は幾らか広くすることができることが企図されている。これ以外にチャネル１６はサンプル受け入れポートに対して近位側の幅よりサンプル受け入れポートに対して遠位側で広くなっている開口部１９を有することができる。この変化はサンプルの凝固や凝集が問題となるような場合に特に有効である。
【００３６】
層状に組み立てられるとサンプル受け入れポートが形成される。ポートはチャネルとの液体連通を提供し、チャネルは分析膜と液体連通を提供する。次に親水性材料２０を層１８の上に配置し、親水性材料は開口部１９に対応する位置に開口部を有するがチャネル１６を覆っている。ガスケット要素２２は親水性材料２０の上に配置され開口部１９に対応する位置に開口部を有し、ポートへの液体導入ができるようにしている。ガスケットはアッセイと周辺にある筐体との間の液体封止を提供する。
【００３７】
本明細書に記載される各種実施態様において、筐体は支持部材１１を支持する底部筐体部分８から形成される。図３に図示してあるように、磁気読み取り装置へ正しく装着するための側面タブ６を有するのも望ましい。底部筐体部分８は略Ｃ字状の形状をなし、開いた側が参照番号４６で示される。図４は上部筐体部分４２の下側を示す。これは略底部筐体部分異体して構成状相補的にできている。そのため、これもＣ字状の構成になっている。上部筐体は底部筐体の上に嵌合し、図５の組み立て済み装置に図示してあるように、検査ストリップ１２がＣ字状の開口部４６を横断するように構成される。つまり、磁気読み取り装置は上部と底部の表面から同時に検査ストリップ１２にアクセスすることが可能である。図２は組み立て済み検査ストリップ１２の断面側面図を示す。吸い取りパッド２６は一端に存在し、また保護膜２４が分析膜１４を被覆している。
【００３８】
検査ストリップ１２は組み立てた筐体部分の開口部４６を横断するので、また磁気読み取り装置のギャップに配置されるので、検査ストリップが筐体内部で正しく固定され筐体部分に対してストリップの屈曲又は移動がないようにすることが問題である。また制御線、インデックス線、及び結果線の相対位置が維持されるようにすることも重要である。したがって、本発明の実施態様は把持及び緊張の態様を有してこれらの効果を制御している。
【００３９】
図３をもう一度参照すると、底部筐体部分８は斜視図で図示してある。本図には図示していないが、検査ストリップ１２は溝５６に落し込まれている。溝の幅はストリップの幅に対応して結合したり又は望ましくない横方向の移動が起こらないようにするのが望ましい。横方向チャネル５８は溝５６の底部に存在する。このような２本の横チャネルを互いに近接させて一端に配置し、また１本の横チャネルを溝の他端に配置するのが望ましい。また溝の一端にはスロープ状横チャネル５９がある。これらのチャネルは組み立て時に上部筐体部分４２の対応する形状に対応するように構成されている。したがって、これらの組み立てで試験ストリップの把持及び緊張の態様を提供している。
【００４０】
図４に図示してあるように、上部筐体部分４２の下側にはペグ６４があり、装置の一端には２個、他端には１個存在する。装置の一端にはまたテンショナ６２がある。テンショナ６２は下向きのスロープ面とギザギザ又は畦状の突出エッジを備えるように図示してある。このエッジが検査ストリップと接触し適当な度合の張力を提供しつつストリップの変形又は引裂を起さないようにしている。図示した構成は単なる例でありテンショナはその他の等しく有効な形状を有することができる。
【００４１】
装置のその他の特徴は磁場に対してストリップの動きを防止することに関するものである。たとえば、底部筐体部分８は上部筐体部分４２上の固定ピン６５を受け入れるための固定孔５４を有している。相対的に大きな直径の孔とピンが部材を相互に固定して筐体コンポーネントの組み立て後の望ましくない反りや曲がりを防止する。また図３に見えるように底部筐体部分のアセンブリ孔５３は上部筐体部分のアセンブリピン６７を受け入れるように構成され、望ましくは圧縮嵌合する。
【００４２】
前述したように、図５は完全に組み立てた装置の実施態様を示している。検査ストリップ１２は開口部４６を横断するように図示してある。上部筐体部分４２上のバーコードラベル部分４７には磁気読み取り装置をアッセイで使用する情報たとえば構成及び位置情報を提供する。これはまた特定の試験の性質又はその試験で検査しようとしているサンプルの性質に関する情報も提供する。
【００４３】
上記の説明は略指向性フロー・イムノアッセイにおいて標的とする分析物の定量的検出に関連しているが、本発明はレセプタ・アッセイ、細胞アッセイ、又は分子アッセイにも等しく使用することが可能であることが離解されるべきである。
【００４４】
本発明の数多くの特徴と利点について、本発明の構造と機能の詳細と組み合わせて前述の説明で記載したが、本開示は単なる図示であって、詳細において特に形状、寸法、部材の構成に関して、添付の請求項に表現された用語の略広い意味により示される完全な範囲での本発明の原理内において、変更をなすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は本発明による指向性フロー・アッセイ装置の分解斜視図である。
【図２】図２は図１の組み立て済み検査ストリップの側面断面図である。
【図３】図３は図１の装置の底部筐体部分の斜視図である。
【図４】図４は図１の装置の上部筐体部分の内部の斜視図である。
【図５】図５は本発明による完全に組み立てた装置の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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