(57)【要約】  ターゲット蛋白質を検出するための蛋白質アッセイ、ターゲット核酸配列を検出するための核酸アッセイ、及び／又は別のターゲット検体を検出するためのアプタマーアッセイから構成される群からの少なくとも２つのアッセイから選択された複数のアッセイが共通センサアレイ内でセンサ装置を用いて順番に実施される生体サンプルを検査するための分析システム及び方法を提案する。【選択図】      図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析システム（１）が、複数のチャネル（１１４）を有する流体システム（１０３）と、サンプル（Ｐ）の検体を結合するための捕捉分子を含むセンサ装置（１１３）とを含み、
前記センサ装置（１１３）が、複数のセンサフィールド（１１３Ｂ）及び／又は電極（１１３Ｃ）を有するセンサアレイ（１１３Ａ）を含む、
特に生体サンプル（Ｐ）を検査するための分析システム（１）であって、
前記センサアレイ（１１３Ａ）には、捕捉蛋白質（ＦＰ）、捕捉アプタマー（ＦＡ）、及び／又は捕捉核酸配列（ＦＮ）から構成される選択枝群からの少なくとも２つのタイプから選択された捕捉分子が設けられ、及び／又は
前記センサアレイ（１１３Ａ）は、第１の捕捉分子群（ＦＰ、ＦＡ）と第２の捕捉分子群（ＦＮ）を含み、該第１の捕捉分子群（ＦＰ、ＦＡ）は、温度制御装置（２０４Ｂ、２０４Ｃ）を用いて、検体を結合するために熱活性化することができ、及び／又は検体の結合を防止するために熱不活性化及び／又は変性させることができる、
ことを特徴とする分析システム（１）。
【請求項２】
分析システム（１）が、ターゲット核酸配列（ＺＮ）を増幅するための少なくとも１つの反応キャビティ（１０９）を含むことを特徴とする請求項１に記載の分析システム。
【請求項３】
分析システム（１）が、前記反応キャビティ（１０９）を過ぎて前記サンプル（Ｐ）又はターゲット蛋白質（ＺＰ）の一部分を誘導するように該反応キャビティ（１０９）の周りにバイパス（１１４Ａ）を含むことを特徴とする請求項２に記載の分析システム。
【請求項４】
前記センサ装置（１１３）は、前記捕捉分子に結合された検体を電気化学的に検出するように設計されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分析システム。
【請求項５】
前記センサフィールド（１１３Ｂ）及び／又は電極（１１３Ｃ）の全て、又は一部に、各々、捕捉蛋白質（ＦＰ）、捕捉アプタマー（ＦＡ）、及び／又は捕捉核酸配列（ＦＮ）から構成される前記選択枝群からの少なくとも２つのタイプから選択された捕捉分子が設けられることを特徴とする請求項４に記載の分析システム。
【請求項６】
分析システム（１）及び／又は前記センサ装置（１１３）は、蛋白質アッセイ、核酸アッセイ、及び／又はアプタマーアッセイを特に順番に実施するように設計されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の分析システム。
【請求項７】
分析システム（１）が、前記捕捉分子を温度制御するための温度制御装置（２０４Ｂ、２０４Ｃ）を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の分析システム。
【請求項８】
分析システム（１）及び／又は前記温度制御装置（２０４Ｂ、２０４Ｃ）は、ハイブリダイズされたターゲット蛋白質（ＺＰ）及び／又は捕捉蛋白質（ＦＰ）を好ましくは４０℃よりも高い及び／又は７０℃よりも低い温度で変性させるように設計されることを特徴とする請求項７に記載の分析システム。
【請求項９】
分析システム（１）及び／又は前記温度制御装置（２０４Ｂ、２０４Ｃ）は、結合された捕捉核酸配列（ＦＮ）及びターゲット核酸配列（ＺＮ）を互いから分離するように、及び／又は前記捕捉アプタマー（ＦＡ）を好ましくは９０℃よりも高い及び／又は１１０℃よりも低い温度で活性化及び／又は折りたたむように設計されることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の分析システム。
【請求項１０】
分析システム（１）が、前記サンプル（Ｐ）を受け入れるためのカートリッジ（１００）と該カートリッジ（１００）を受け入れるための分析デバイス（２００）とを含むことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の分析システム。
【請求項１１】
前記カートリッジ（１００）は、前記センサ装置（１１３）及び／又は反応キャビティ（１０９）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の分析システム。
【請求項１２】
前記分析デバイス（２００）は、前記温度制御装置（２０４Ｂ、２０４Ｃ）を含むことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の分析システム。
【請求項１３】
前記センサフィールド（１１３Ｂ）及び／又は電極（１１３Ｃ）の一部、又は全てに、各々、前記第１の捕捉分子群（ＦＰ、ＦＡ）及び前記第２の捕捉分子群（ＦＮ）を含むことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の分析システム。
【請求項１４】
サンプル（Ｐ）の検体が、センサ装置（１１３）の捕捉分子に結合され、該結合された検体が、該センサ装置（１１３）を用いて検出又は識別される、
特に生体サンプル（Ｐ）を検査する方法であって、
蛋白質アッセイ、核酸アッセイ、及び／又はアプタマーアッセイから構成される選択枝群からの少なくとも２つのアッセイから選択された複数のアッセイが、前記センサ装置（１１３）を用いて該センサ装置（１１３）の共通センサアレイ（１１３Ａ）内で実施され、及び／又は
前記サンプル（Ｐ）の検体としてのターゲット蛋白質（ＺＰ）及びターゲット核酸配列（ＺＮ）の両方が、前記センサ装置（１１３）の共通センサアレイ（１１３Ａ）内で対応する捕捉分子に結合され、かつ検出又は識別される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記サンプル（Ｐ）は、カートリッジ（１００）に受け入れられ、かつ各部分に分割され、蛋白質アッセイ、核酸アッセイ、及び／又はアプタマーアッセイから構成される前記選択枝群からの少なくとも２つのアッセイから選択された複数のアッセイが、同じカートリッジ（１００）及び／又はセンサ装置（１１３）内で実施されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
捕捉分子群（ＦＰ、ＦＡ）が、検体を結合することができるように熱活性化され、又はいずれの検体も結合しないように熱不活性化及び／又は変性されることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
１つのアッセイが、前記捕捉分子群（ＦＰ、ＦＡ）を用いて実施され、別のアッセイが、異なる捕捉分子の別の群（ＦＮ）によって実施されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記蛋白質アッセイは、前記核酸アッセイの前に実施されることを特徴とする請求項１４から請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記核酸アッセイは、前記アプタマーアッセイの前に実施されることを特徴とする請求項１４から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記蛋白質アッセイ、前記核酸アッセイ、及び／又は前記アプタマーアッセイは、前記センサ装置（１１３）の共通センサアレイ（１１３Ａ）内で実施されることを特徴とする請求項１４から請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
特に前記蛋白質アッセイ中に、前記ターゲット検体及び／又はターゲット蛋白質（ＺＰ）は、複数のチャネル（１１４）を有する流体システム（１０３）を通じて前記センサ装置（１１３）に給送されることを特徴とする請求項１４から請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
特に前記蛋白質アッセイ中に、前記ターゲット検体及び／又はターゲット蛋白質（ＺＰ）は、捕捉分子である前記対応する捕捉蛋白質（ＦＰ）に結合されることを特徴とする請求項１４から請求項２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
特に前記蛋白質アッセイ中に、前記ターゲット検体及び／又はターゲット蛋白質（ＺＰ）は、電気化学的に及び／又は酸化還元サイクルによって識別又は検出されることを特徴とする請求項１４から請求項２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
互いに結合された前記捕捉蛋白質（ＦＰ）とターゲット検体及び／又はターゲット蛋白質（ＺＰ）とは、検出後に及び／又は前記蛋白質アッセイが実施された後に熱の追加によって変性されることを特徴とする請求項１４から請求項２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
互いに結合された前記捕捉蛋白質（ＦＰ）とターゲット検体及び／又はターゲット蛋白質（ＺＰ）とは、検出後に及び／又は前記蛋白質アッセイが実施された後に前記センサ装置（１１３）から除去されることを特徴とする請求項１４から請求項２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記センサ装置（１１３）は、前記蛋白質アッセイが実施された後に、特に互いに結合された前記捕捉蛋白質（ＦＰ）とターゲット検体及び／又はターゲット蛋白質（ＺＰ）とを変性させるために特に好ましくは４０℃よりも高い及び／又は７０℃よりも低い温度で加熱されることを特徴とする請求項１４から請求項２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
特に前記核酸アッセイ中に、前記ターゲット核酸配列（ＺＮ）、特にターゲットＤＮＡ配列又はターゲットＲＮＡ配列が、増幅反応、特にＰＣＲを用いて反応キャビティ（１０９）内で増幅されることを特徴とする請求項１４から請求項２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記ターゲット核酸配列（ＺＮ）は、複数のチャネル（１１４）を有する流体システム（１０３）を通じて前記センサ装置（１１３）に給送されることを特徴とする請求項１４から請求項２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記ターゲット核酸配列（ＺＮ）は、捕捉分子である対応する捕捉核酸配列（ＦＮ）に結合されることを特徴とする請求項１４から請求項２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記ターゲット核酸配列（ＺＮ）は、電気化学的に及び／又は酸化還元サイクルによって識別又は検出されることを特徴とする請求項１４から請求項２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
複数のターゲット蛋白質（ＺＰ）及び複数のターゲット核酸配列（ＺＮ）が、前記センサ装置（１１３）の及び／又は前記センサアレイ（１１３Ａ）の共通センサフィールド（１１３Ｂ）内で、特に該センサ装置（１１３）及び／又は該センサアレイ（１１３Ａ）の共通電極（１１３Ｃ）上で前記対応する捕捉分子に好ましくは順番に結合され、かつ好ましくは順番に検出又は識別されることを特徴とする請求項１４から請求項３０のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文による分析システム及び請求項１４の前文による方法に関する。
【０００２】
好ましくは、本発明は、特に好ましくは例えば疾患及び／又は病原体の存在に関する分析及び診断のために、及び／又は血球数、抗体、ホルモン、又はステロイドなどを決定するために特にヒト又は動物からのサンプルを分析及び検査することを論じるものである。従って、本発明は、特に生体分析法の分野にある。食品サンプル、環境サンプル、又は別のサンプルも、任意的に、特に環境分析法又は食品安全に関して及び／又は他の物質を検出するために検査することができる。
【０００３】
好ましくは、本発明を用いて、サンプルの少なくとも１つの検体（ターゲット検体）を識別、決定、又は検出することができる。特に、サンプルは、例えば、疾患及び／又は病原体を検出又は識別することができるように、少なくとも１つの検体を定性的又は定量的に決定するために検査することができる。
【０００４】
本発明の意味では、検体は、特に、核酸配列、特にＤＮＡ配列及び／又はＲＮＡ配列、又は蛋白質、特に抗原及び／又は抗体、又は他の検体、特にホルモン、低分子物質、ステロイド、又は有機リン酸塩などである。特に、本発明を用いて、核酸配列は、サンプルの検体として決定又は検出することができ、蛋白質は、をサンプルの検体として決定又は検出することができ、又はサンプルの他の検体を決定又は検出することができる。特により好ましくは、本発明は、核酸配列を検出するための核酸アッセイ、蛋白質を検出するための蛋白質アッセイ、又は蛋白質、低分子物質、ステロイド、有機リン酸塩、又は他のターゲット検体を検出するためのアプタマーアッセイを実施するためのシステム、デバイス、及び他の装置を論じるものである。
【０００５】
本発明は、ポイントオブケアシステムとして公知であるもの、すなわち、特にモバイルシステム、デバイス、及び他の装置を特に論じ、かつサンプリングサイトで及び／又は中央実験室とは別に又は離れた場所などでサンプルに対して検査を実施する方法を論じる。好ましくは、ポイントオブケアシステムは、自律的に又は電力を供給するための幹線網とは独立に作動させることができる。
【背景技術】
【０００６】
ＵＳ  ５，０９６，６６９は、生体サンプル、特に血液サンプルを検査するためのポイントオブケアシステムを開示している。システムは、使い捨てカートリッジと分析デバイスを含む。サンプルを受け入れた状態で、カートリッジは、検査を実施するために分析デバイス内に挿入される。カートリッジは、マイクロフルイディックシステムと電極を含むセンサ装置とを含み、この装置は、較正液を用いて較正され、その後にサンプルを検査するのに使用される。
【０００７】
更に、ＷＯ  ２００６／１２５７６７  Ａ１は、使い捨てカートリッジと使い捨てカートリッジを用いる全自動処理及び評価分子診断分析のための分析デバイスとを含む統合及び自動式ＤＮＡ又は蛋白質分析のためのポイントオブケアシステムを開示している。カートリッジは、サンプル、特に血液を受け入れるように設計され、特に、結合されたＰＣＲ増幅生成物又は核酸配列を酸化還元サイクル処理として公知のものにおいてターゲット検体として検出することができるように、細胞破壊と、ＰＣＲと、捕捉分子に結合されてラベル酵素が付与されたＰＣＲ増幅生成物の検出とを可能にする。
【０００８】
ＵＳ  ２０１４／０３７７８５２  Ａ１は、蛋白質アッセイ及び／又は核酸アッセイを実施するためのマイクロフルイディックデバイスを開示しており、官能化された微小長さのチューブによって形成されたガラスナノ反応器が光学検出のために使用されている。ガラスナノ反応器は、当該の配列に対して相補的な捕捉ストランドを用いて製造することができる。異なるＤＮＡターゲット集団に対して特定であるガラスナノ反応器の複数の異なる集団を使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＵＳ  ５，０９６，６６９
【特許文献２】ＷＯ  ２００６／１２５７６７  Ａ１
【特許文献３】ＵＳ  ２０１４／０３７７８５２  Ａ１
【特許文献４】ＤＥ  １０  ２０１１  ０１５  １８４  Ｂ４
【特許文献５】ＥＰ  １  ６３６  ５９９  Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明によって対処される問題は、サンプルを検査するための改良型分析システム及び改良型方法、分析システムの簡単及び／又は小型構成又は設計、及び／又は好ましくはそれによって可能にされる又は容易にされる特に高いサンプルスループットでのサンプルの包括的、効率的、迅速、確実、及び／又は正確な検査を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の問題は、請求項１に記載の分析システム又は請求項１４に記載の方法によって解決される。有利な発展形態は、従属請求項の主題である。
【００１２】
特に生体サンプルを検査するための本提案の分析システムは、サンプルの好ましくは複数の異なる検体を識別又は検出するためのセンサ装置、特にセンサ装置を含むカートリッジを好ましくは含み、カートリッジ及び／又はセンサ装置には、検体を捕捉及び／又は結合するための捕捉分子が好ましくは設けられる。
【００１３】
本発明の一態様は、センサ装置、好ましくは、そのセンサアレイが、捕捉蛋白質、捕捉アプタマー、及び／又は捕捉核酸配列から構成される選択枝群から選択される複数のタイプの捕捉分子を特に捕捉蛋白質に対応するターゲット検体、特にターゲット蛋白質及び／又はターゲットホルモンを結合するために、捕捉核酸配列に対応するターゲット検体、特にターゲット核酸配列を結合するために、及び／又は捕捉アプタマーに対応するターゲット検体、特にターゲット蛋白質、低分子物質、ステロイド、有機リン酸塩、又は他のターゲット検体を結合するために含むことである。
【００１４】
第１の実施形態により、センサ装置は、特に、捕捉蛋白質に対応するターゲット検体、特にターゲット蛋白質及び／又はターゲットホルモンを結合するために、かつ捕捉核酸配列に対応するターゲット検体、特にターゲット核酸配列を結合するために捕捉蛋白質と捕捉核酸配列の両方を捕捉分子として含む。
【００１５】
別の実施形態により、センサ装置は、特に、捕捉アプタマーに対応するターゲット検体、特にターゲット蛋白質、低分子物質、ステロイド、有機リン酸塩、又は他のターゲット検体を結合するために、かつ捕捉核酸配列に対応するターゲット検体、特にターゲット核酸配列を結合するために捕捉アプタマーと捕捉核酸配列の両方を捕捉分子として含む。
【００１６】
特に好ましくは、捕捉蛋白質は、捕捉分子として使用される。捕捉アプタマーは、これに代えて又はこれに加えて、捕捉分子として、特に捕捉蛋白質に対応する方式の捕捉分子群として好ましくは使用することができる。従って、以下の説明は、特に捕捉分子として捕捉アプタマーにも相応的又は追加的に適用される。
【００１７】
別の実施形態により、センサ装置は、特に、捕捉アプタマーに対応するターゲット検体、特に低分子物質、ステロイド、有機リン酸塩、又は他のターゲット検体を結合するために、かつ捕捉蛋白質に対応するターゲット検体、特にターゲット蛋白質を結合するために捕捉蛋白質と捕捉アプタマーの両方を捕捉分子として含む。
【００１８】
別の特に好ましい実施形態により、センサ装置は、捕捉蛋白質と、捕捉アプタマーと、捕捉核酸配列とを含む。
【００１９】
独立に実施することもできる本発明の別の態様により、分析システム及び／又はカートリッジ及び／又はセンサ装置は、捕捉蛋白質を特に好ましくは用いてターゲット検体、特にターゲット蛋白質を検出するための蛋白質アッセイ、捕捉核酸配列を特に好ましくは用いてターゲット検体、特にターゲット核酸配列を検出するための核酸アッセイ、及び／又は捕捉アプタマーを特に好ましくは用いてターゲット検体、特にターゲット蛋白質又はそれとは好ましくは異なる別のターゲット検体を検出するためのアプタマーアッセイから構成される選択枝群から選択される複数の（異なる）アッセイを特に順番に実施するように設計される。
【００２０】
センサ装置又はそのセンサアレイは、各々が独立した測定及び／又は検出を可能にする複数のセンサフィールド及び／又は電極対を好ましくは含む。
【００２１】
好ましくは、この特に一部又は全てのセンサフィールド及び／又は電極対又は個々の電極の各々には、捕捉蛋白質、捕捉アプタマー、及び／又は捕捉核酸配列から構成される選択枝群から選択される様々なタイプの捕捉分子が設けられる。すなわち、複数の（異なる）アッセイ及び／又は検出処理を同じセンサフィールド及び／又は電極対を用いて連続して実施することができる。これは、単純、小型、及び／又は費用効果的な構成を可能にし、かつ多くの異なるターゲット検体の検査及び／又は検出を可能にする。
【００２２】
特に好ましくは、センサフィールド及び／又は電極対又は個々の電極の各々には、捕捉蛋白質と捕捉核酸配列の両方が設けられる。すなわち、好ましくは、ターゲット検体及び／又はターゲット蛋白質を検出した後及び／又は蛋白質アッセイを実施した後に初めてターゲット検体、ターゲット蛋白質、及び／又は捕捉蛋白質を好ましくは変性させ、その後にターゲット核酸配列を検出する及び／又は核酸アッセイを実施することで蛋白質アッセイ及び核酸アッセイを特に順番に実施することができる。
【００２３】
これに代えて、センサフィールド及び／又は電極対の各々には、捕捉蛋白質又は捕捉核酸配列のいずれかのみを設けることができる。センサフィールド及び／又は電極対が独立した測定を可能にする場合に、捕捉蛋白質に結合されたターゲット蛋白質の変性又は剥離を同じくもたらすターゲット蛋白質及び／又は捕捉蛋白質の上述の変性を省略することができる。特に、（依然として）存在する可能性があるいかなる捕捉蛋白質及び／又はターゲット蛋白質も、ターゲット核酸配列の測定に影響を及ぼさない及び／又は核酸アッセイが実施されている時にいかなる影響も持たないので、いかなる場合にも測定誤差及び／又は検出誤差が最小にされる。
【００２４】
特に好ましくは、分析システム及び／又は分析システムの分析デバイスは、ターゲット蛋白質及び／又は捕捉蛋白質が、対応する熱効果、特に４０℃又は５０℃よりも高い加熱によって不活性化及び／又は変性されるように、互いに結合された捕捉核酸配列とターゲット核酸配列が、対応する熱効果、特に９０℃又は９５℃よりも高い加熱によって互いに分離されるように、及び／又は捕捉アプタマーが、対応する熱効果、特に９０℃又は９５℃よりも高い加熱によって熱活性化される及び／又は折りたたまれるように、センサ装置又はそれによって形成されたセンサ配置、及び／又はカートリッジ及び／又はそこに含有される流体を温度制御するための温度制御装置を含む。
【００２５】
「変性」という用語は、分子、特に蛋白質及び／又は核酸配列への構造変化を意味すると好ましくは理解される。変性中に、分子の空間的構造及び／又は３Ｄ構造が好ましくは破壊される。変性の結果として、特に捕捉蛋白質とターゲット蛋白質の間又は捕捉核酸配列とターゲット核酸配列の間の結合が切断される。
【００２６】
変性は、好ましくは、熱効果によって引き起こされる。しかし、変性は、他の物理的影響及び／又は化学的影響によってもたらすことができる。
【００２７】
変性は、特に直接的な熱効果から、例えば、センサ装置を直接加熱することにより、及び／又は間接的な熱効果から、例えば、加熱流体を供給することによってもたらすことができる。
【００２８】
捕捉蛋白質及び／又はターゲット蛋白質の変性は、蛋白質アッセイが実施された後、すなわち、ターゲット蛋白質が検出された後に好ましくは行われる。
【００２９】
次の検出及び／又は核酸アッセイのためにカートリッジ及び／又はセンサ装置を準備するために、変性後に洗流又は洗浄処理が好ましくは行われる。
【００３０】
独立に実施することもできる本発明の別の態様により、カートリッジ及び／又はセンサ装置は、特に温度制御装置を用いて特に加熱することによって熱遮断する及び／又は変性させるか、又は熱活性化するかのいずれかを行うことができる捕捉分子の第１の群を好ましくは含む。
【００３１】
遮断及び／又は変性は、特にアッセイが実施された後に、特に続いて別のアッセイを実施するために対応する検体の結合を防止することができる。捕捉蛋白質は、上述のように変性によって検体結合から遮断することができる例えば感熱性捕捉分子として使用することができる。
【００３２】
熱活性化及び／又は折りたたみに起因して、特に、熱活性化及び／又は折りたたみ後に初めて対応する検体への対応する捕捉分子の結合を達成することができる。熱活性化は、特に指定閾値温度よりも高くまで加熱することによって実施される。特に、捕捉アプタマーは、好ましくは、後に対応する検体を結合するために閾値温度に達した又は超えた後に初めて折りたたまれる及び／又は結合立体配座に変換される熱活性化可能捕捉分子として使用することができる。これは、加熱によって初めて捕捉分子の結合可能な形態及び／又は立体配座の発現がもたらされることを意味する。加熱は、ここでもまた温度制御装置を用いて好ましくは実施される。
【００３３】
従って、好ましくは、一般的に、熱効果及び／又は加熱によって遮断及び／又は変性されるか、又は熱効果及び／又は加熱によって活性化のみが行われるかのいずれかである第１の捕捉分子群を使用することができる。特にこの場合に、第１の捕捉分子群を用いてアッセイ、例えば、蛋白質アッセイ又はアプタマーアッセイが実施され、第２の（異なる）捕捉分子群を用いて別のアッセイ、例えば、核酸アッセイが実施される。
【００３４】
独立に実施することもできる本発明の別の態様により、複数の（異なる）アッセイが、好ましくは１つの（単一）カートリッジ及び／又はセンサ装置内の特にセンサ装置の共通の又は同じセンサアレイ及び／又はセンサフィールド内で特に順番に又は連続して実施される。
【００３５】
特に好ましくは捕捉蛋白質を用いてターゲット検体、特にターゲット蛋白質又はターゲットホルモンを検出するための蛋白質アッセイ、特に好ましくは捕捉核酸配列を用いてターゲット検体、特にターゲット核酸配列を検出するための核酸アッセイ、及び／又は特に好ましくは捕捉アプタマーを用いてターゲット検体、特にターゲット蛋白質及び／又はそれとは好ましくは異なる別のターゲット検体を検出するためのアプタマーアッセイから構成される選択枝群からの少なくとも２つのアッセイから選択された複数のアッセイが実施され、蛋白質アッセイは、好ましくは核酸アッセイの前に実施され、及び／又は核酸アッセイは、好ましくはアプタマーアッセイの前に実施されるのが特に好ましい。それにより、サンプルの包括的、迅速、及び／又は正確な検査が可能になる。
【００３６】
特に、検体としてターゲット検体又はターゲット蛋白質を検出するための蛋白質アッセイ及び／又はアプタマーアッセイと、検体としてターゲット核酸配列を検出するための核酸アッセイとは、（単一）カートリッジ及び／又はセンサ装置内で連続的に又は順番に実施される。しかし、低分子物質、ステロイド、又は有機リン酸塩などのような他のターゲット検体は、特にアプタマーアッセイを用いて検出することができる。
【００３７】
方法の別の特に好ましい変形により、検体として第１のターゲット検体、特にターゲット蛋白質を検出するための蛋白質アッセイと、低分子物質、ステロイド、又は有機リン酸塩などのような第１のターゲット検体とは異なる第２のターゲット検体を検出するためのアプタマーアッセイとが順番に実施され、蛋白質アッセイは、好ましくはアプタマーアッセイの前に実施される。
【００３８】
特に好ましくは、核酸アッセイが実施される前に及び／又はこのアッセイを実施するために、熱効果により、特にセンサ装置を加熱すること及び／又は加熱流体を給送することにより、捕捉蛋白質に不動化及び／又は結合されたターゲット蛋白質が変性及び／又は剥離される及び／又はアプタマーアッセイが実施される前に及び／又はこのアッセイを実施するために、熱効果により、特にセンサ装置を加熱すること及び／又は加熱流体を給送することにより、互いに結合された捕捉核酸配列とターゲット核酸配列とが互いに分離される。それによって対応する利点がもたらされる。
【００３９】
独立に実施することもできる本発明の別の態様により、ターゲット蛋白質とターゲット核酸配列との両方は、単一カートリッジ及び／又は共通のセンサ装置内の好ましくは共通センサアレイ上でサンプルの検体として対応する捕捉分子に結合され、かつ検出されて識別される。それにより、サンプルの包括的、迅速、及び／又は正確な検査が可能になる。
【００４０】
独立に実施することもできる本発明の別の態様により、サンプルは、特にカートリッジ内で各部分に分割され、蛋白質アッセイ、アプタマーアッセイ、及び／又は核酸アッセイから構成される選択枝群からの少なくとも２つのアッセイから選択された複数の（異なる）アッセイが、同じカートリッジ及び／又はセンサ装置内で実施される。それにより、サンプルの包括的、迅速、及び／又は正確な検査が可能になる。
【００４１】
分析デバイス、カートリッジ、及び／又はセンサ装置は、蛋白質アッセイ、アプタマーアッセイ、及び／又は核酸アッセイを実施するように好ましくは設計される。特に、センサ装置は、捕捉分子として捕捉蛋白質、捕捉分子として捕捉核酸配列、及び／又は捕捉分子として捕捉アプタマーを、特に捕捉蛋白質に対応するターゲット検体、特にターゲット蛋白質を結合するために、捕捉核酸配列に対応するターゲット検体、特にターゲット核酸配列を結合するために、及び／又は捕捉アプタマーに対応するターゲット検体、特にターゲット蛋白質又は他のターゲット検体を結合するために含む。
【００４２】
センサ配置又はセンサ装置は、捕捉分子に結合された検体を電気化学的に検出するように好ましくは設計される。
【００４３】
センサ装置は、複数のセンサフィールド及び／又は電極（電極対）を有する（正確に）１つのセンサアレイを含み、これらのセンサフィールド及び／又は電極（電極対）の特に各々に捕捉分子が設けられる。
【００４４】
本発明の意味の範囲では、捕捉分子は、特に核酸配列、特にＤＮＡ配列、ＲＮＡ配列、及び／又はアプタマー、及び／又は蛋白質、特に抗原及び／又は抗体である。特に、捕捉分子は、サンプルの対応する検体を結合及び／又は不動化するように設計される。
【００４５】
本発明の意味の範囲では、特に、捕捉核酸配列は、特に好ましくは、７０個又は８０個よりも多い及び／又は５０００個又は１０００個よりも少ない塩基を有する長い（単鎖）核酸配列、特にＤＮＡ配列及び／又はＲＮＡ配列に基づく捕捉分子である。特に、捕捉核酸配列は、特に好ましくは、少なくとも実質的に同じ長さのものである対応するターゲット核酸配列、特にターゲットＤＮＡ配列及び／又はターゲットＲＮＡ配列を結合するように設計される。
【００４６】
本発明の意味の範囲では、特に、捕捉アプタマーは、特に好ましくは、少なくとも１０個又は２０個及び／又は最大で７０個又は８０個の塩基を有する短い（単鎖）核酸配列に基づく捕捉分子である。特に好ましくは、捕捉アプタマーは、捕捉核酸配列よりも短く、及び／又は捕捉アプタマーは、捕捉核酸配列よりも少ない塩基のみを有する。捕捉アプタマーは、ターゲット蛋白質、低分子物質、ステロイド、有機リン酸塩、及び／又は他のターゲット検体を結合するように好ましくは設計される。特に、本発明の意味の範囲では、捕捉アプタマーは、ＤＮＡオリゴヌクレオチド、ＲＮＡオリゴヌクレオチド、及び／又はペプチドである。
【００４７】
捕捉アプタマーは合成によって生成され、生成された（直）後に、一般的に、３次元構造を（まだ）持たない。そのような背景の下では、使用される前に及び／又はターゲット検体を結合するために、捕捉アプタマーを最初に熱活性化する必要がある場合があり、及び／又は熱効果によって水素架橋結合を開き、その後の冷却（折りたたみ）によって形成する必要がある場合がある。こうして捕捉アプタマーは、ターゲット検体結合を可能にする３次元構造を取る。捕捉アプタマーを活性化する及び／又は折りたたむための温度（閾値温度）は、好ましくは、７０℃又は８０℃よりも高く、特に９０℃又は９５℃よりも高い。特に、捕捉分子は、スポッティングとして公知の処理においてセンサアレイ、特にセンサフィールド及び／又は電極に付加され、その上で不動化される及び／又はそれに結合される。
【００４８】
特に、センサフィールド及び／又は電極の各々は、特に抗体の形態にある捕捉蛋白質、好ましくは単鎖のＤＮＡプローブの形態にある捕捉核酸配列、及び／又は捕捉アプタマーから構成される選択枝群から選択される少なくとも２つのタイプの捕捉分子を含む。この目的のために、好ましい方式で、捕捉蛋白質、捕捉核酸配列、及び／又は捕捉アプタマーは、センサ装置上、特にセンサアレイ及び／又はセンサフィールド上で混合物として不動化される。捕捉蛋白質、捕捉核酸配列、及び／又は捕捉アプタマーは、ターゲット蛋白質、ターゲット核酸配列、及び／又は他のターゲット検体に基づいて検体を結合及び／又は不動化することができる。不動化された検体は、その後の電気化学測定及び／又は酸化還元サイクル、及び／又は蛍光測定を用いて識別又は検出することができる。
【００４９】
本提案の発明により、分析システム、カートリッジ、及び／又はセンサ装置は、サンプルの特に包括的な検査、特にターゲット蛋白質、ターゲット核酸配列、及び／又は他のターゲット検体の検出を可能にする。従って、特に多数の特に異なる及び／又は包括的な検査をサンプルに対して有利に実施することができ、及び／又はサンプル内の複数の疾患及び／又は病原体を検出又は識別することができる。
【００５０】
分析システムは、好ましくは携帯可能、移動可能であり、及び／又はポイントオブケアシステムであり、及び／又は特にサンプリングサイトにおいて及び／又は中央実験室から離れた場所に対して使用することができ、及び／又は例えば蓄電池、バッテリ、及び／又は他の蓄電手段によって自律的に及び／又は幹線とは独立に、特に幹線電源とは独立に作動させることができる。
【００５１】
分析システムは、サンプルを検査するための分析デバイスとカートリッジとを好ましくは含み、カートリッジは、サンプルを受け入れるように好ましくは設計され、分析デバイスは、カートリッジを受け入れるように好ましくは設計される。
【００５２】
「分析デバイス」という用語は、特に移動可能であり、及び／又はオンサイトで使用することができ、及び／又はサンプル又はその成分を好ましくはカートリッジ内で及び／又はカートリッジを用いて化学的、生物学的、及び／又は物理的に検査及び／又は分析するように構成された計器を意味すると好ましくは理解される。特に、分析デバイスは、カートリッジでのサンプルの前処理及び／又は検査を制御する。
【００５３】
特に好ましくは、分析デバイスは、カートリッジを受け入れ、又はこのカートリッジを電気的、熱的、機械的、及び／又は空圧的に接続するように設計される。
【００５４】
「カートリッジ」という用語は、サンプルの少なくとも１つの検体、特に蛋白質、核酸配列、及び／又は別の検体を検出、識別、又は決定することを好ましくは可能にするためにサンプルを受け入れる、貯留する、物理的、化学的、及び／又は生物学的に処理、調整、及び／又は測定するように設計された構造的な装置又はユニットを意味すると好ましくは理解される。
【００５５】
本発明の意味の範囲のカートリッジは、複数のチャネル、キャビティ、及び／又はこれらのチャネル及び／又はキャビティを通る流れを制御するためのバルブを有する流体システムを含む。
【００５６】
特に、本発明の意味の範囲では、カートリッジは、少なくとも実質的に平面及び／又はカード状のものであるように設計され、特に（マイクロ）流体カードとして設計され、及び／又は好ましくは閉じることができる本体又は容器として設計され、及び／又はサンプルを含有する場合に本提案の分析デバイス内に挿入及び／又は差し込むことができる。
【００５７】
「アッセイ」という用語は、特に、サンプル内の少なくとも１つの検体を検出又は識別するための特に分子生物学的な検査を意味すると好ましくは理解される。特に、アッセイを用いて又はアッセイを実施することにより、サンプル内の少なくとも１つの検体を定性的及び／又は定量的に検出又は識別することができる。アッセイを（完全に）実施するためには複数の方法段階が好ましくは必要とされる。好ましくは、本発明の意味の範囲では、アッセイを実施する時に、サンプルは、１又は２以上の試薬を用いて前処理され、前処理されたサンプルが検査され、サンプル内の特に少なくとも１つの検体が検出又は識別される。
【００５８】
本発明の意味の範囲のアッセイは、特に、ターゲットホルモン及び／又はターゲット蛋白質、特にターゲット抗原及び／又はターゲット抗体を対応する捕捉蛋白質に特に好ましくは結合することによって検出するための免疫学的アッセイ及び／又は蛋白質アッセイ、ターゲット核酸配列、特にターゲットＤＮＡ配列及び／又はターゲットＲＮＡ配列を対応する捕捉核酸配列に特に好ましくは結合することによって検出するための核酸アッセイ、及び／又はターゲット蛋白質及び／又は他のターゲット検体を対応する捕捉アプタマーに結合することによって検出するためのアプタマーアッセイである。
【００５９】
アッセイは、すなわち、特に、使用される捕捉分子に関して異なっている。
【００６０】
蛋白質アッセイでは、特に、捕捉蛋白質に対応するターゲット検体を結合する及び／又は検出又は識別することができるように捕捉分子として好ましくは捕捉蛋白質が使用される。核酸アッセイでは、特に、捕捉核酸配列に対応するターゲット検体を結合する及び／又は検出又は識別することができるように捕捉分子として好ましくは捕捉核酸配列が使用される。アプタマーアッセイでは、特に、捕捉アプタマーに対応するターゲット検体を結合する及び／又は検出又は識別することができるように捕捉分子として好ましくは捕捉アプタマーが使用される。
【００６１】
本発明の上記に言及した態様及び特徴、及び特許請求の範囲及び以下の説明から明らかになる本発明の態様及び特徴は、原理的に互いに独立に実施することができるが、同じくあらゆる組合せ又は順序で実施することもできる。
【００６２】
本発明の他の態様、利点、特徴、及び特性は、特許請求の範囲及び図面を参照する好ましい実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本提案の分析デバイスと分析デバイスに受け入れられた本提案のカートリッジとを含む本提案の分析システムの概略図である。
【図２】カートリッジの概略図である。
【図３】分析システム及び／又はカートリッジのセンサ装置の概略前面図である。
【図４】センサ装置のセンサフィールドを示す図３からの拡大詳細図である。
【図５】センサ装置の概略後面図である。
【図６】センサ装置と遠ざけられたセンサカバーとを含む分析システム及び／又はカートリッジのセンサ配置の概略断面図である。
【図７】センサカバーが引き下げられた図６に記載のセンサ配置の概略断面図である。
【図８】蛋白質アッセイが実施された後のセンサ配置の概略断面図である。
【図９】核酸アッセイが実施されている間のセンサ配置の概略断面図である。
【図１０Ａ】センサ装置のセンサアレイのセンサフィールドの占有の概略図である。
【図１０Ｂ】センサフィールドの蛍光測定の図１０Ａに対応する概略図である。
【図１０Ｃ】センサフィールドの別の蛍光測定の図１０Ａに対応する概略図である。
【図１１Ａ】センサアレイの第１の電気化学測定のグラフィック表現の図である。
【図１１Ｂ】センサアレイの第２の電気化学測定のグラフィック表現の図である。
【図１１Ｃ】センサアレイの第３の電気化学測定のグラフィック表現の図である。
【図１２】異なる捕捉分子を含むセンサ配置の図６に対応する略断面図である。
【００６４】
概略的なものに過ぎず、かつ正確な縮尺ではないこれらの図では、同じか又は類似の部品及び構成要素に対して同じ参照記号を用い、対応する又は同等の特性及び利点は、これらを繰り返し説明しない場合であっても達成される。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
図１は、特に生体サンプルＰを好ましくは装置又はカートリッジ１００を用いて又はそこにおいて検査するための本提案の分析システム１及び分析デバイス２００の非常に概略的な図である。
【００６６】
図２は、サンプルＰを検査するための本提案の装置又はカートリッジ１００の好ましい実施形態の概略図である。装置又はカートリッジ１００は、特に手持ち式ユニットを形成し、以下ではこれを単にカートリッジ１００と呼ぶ。
【００６７】
「サンプル」という用語は、特にヒト又は動物から採取された検査されるサンプル材料を意味すると好ましくは理解される。特に、本発明の意味の範囲では、サンプルは、好ましくは、ヒト又は動物からの唾液、血液、尿、又は別の液体のような流体又はその成分である。本発明の意味の範囲では、サンプルは、必要に応じて前処理又は調製されたものとすることができ、又は例えばヒト又は動物などから直接入手したものとすることができる。特に環境分析法、食品安全性に関して、及び／又は他の物質、好ましくは天然物質であるが更に生物兵器剤又は化学兵器剤又は毒物などを検出するために、食品サンプル、環境サンプル、又は別のサンプルも同じく任意的に検査することができる。
【００６８】
本発明の意味の範囲でのサンプルは、１又は２以上の検体を好ましくは含有し、検体を識別又は検出し、特に定性的及び／又は定量的に決定することが好ましくは可能である。特に好ましくは、本発明の意味の範囲では、サンプルは、検体としてターゲット核酸配列、特にターゲットＤＮＡ配列及び／又はＲＮＡ配列を有し、検体としてターゲット蛋白質、特にターゲット抗原及び／又はターゲット抗体を有し、及び／又は他のターゲット検体、例えば、ホルモン、低分子物質、ステロイド、又は有機リン酸塩などを有する。特に好ましくは、検体を定性的及び／又は定量的に決定することによってサンプルＰ内の少なくとも１つの疾患、病原体、及び／又は他の物質を検出又は識別することができる。
【００６９】
好ましくは、分析システム１又は分析デバイス２００は、特にカートリッジ１００内又は上のサンプルＰの検査を制御する及び／又は検査を評価すること、又は検査からの計測値の収集、処理、及び／又は格納に使用される。
【００７０】
本提案の分析システム１、分析デバイス２００、及び／又はカートリッジ１００を用いて、及び／又はサンプルＰ、好ましくは、その検体を検査するための本提案の方法を使用することにより、特に（ある一定の）核酸配列又はターゲット核酸配列ＺＮ（図９を参照されたい）、（ある一定の）蛋白質又はターゲット蛋白質ＺＰ（図６／図７を参照されたい）、及び／又は別のターゲット検体を決定、識別、又は検出することができる。特に好ましくは、サンプルＰの複数の検体、特に複数の異なるターゲット核酸配列ＺＮ、異なるターゲット蛋白質ＺＰ、及び／又は異なる他のターゲット検体は、特にカートリッジ１００上で及び／又は２つの検出段階及び／又はアッセイにおいて決定、識別、又は検出することができる。特にこれらの検体は、定性的だけではなく、これに代えて又はこれに加えて、特に好ましくは定量的にも検出、識別、及び／又は測定される。
【００７１】
従って、特に、サンプルＰは、例えば、疾患及び／又は病原体を検出又は識別すること、又は例えば診断のために重要な他の値又は物質を決定することができるように少なくとも１つの検体を定性的及び／又は定量的に決定するために検査することができる。
【００７２】
特に好ましくは、分析システム１、及び／又は分析デバイス２００を使用することで、及び／又はカートリッジ１００を使用することで分子生物学的検査が可能になる。
【００７３】
特に好ましくは、ターゲット核酸配列ＺＮ、特にターゲットＤＮＡ配列及び／又はターゲットＲＮＡ配列を検出又は識別するための核酸アッセイ、ターゲット蛋白質ＺＰ、特にターゲット抗原及び／又はターゲット抗体を検出又は識別するための蛋白質アッセイ、及び／又はターゲット蛋白質ＺＰ及び／又は他のターゲット検体を検出又は識別するためのアプタマーアッセイが可能になる及び／又は実施される。
【００７４】
好ましくは、サンプルＰ又はその個々の成分又は検体は、必要に応じて特にＰＣＲを用いて増幅することができ、分析システム１、分析デバイス２００、又はカートリッジ１００内で及び／又は核酸アッセイを実施するために検査、識別、及び／又は検出することができる。従って、好ましくは、１又は複数の検体の増幅生成物が生成される。
【００７５】
以下では、最初にカートリッジ１００の好ましい構成に対する更なる詳細を与え、特にいずれかの更に別の明示的な説明がない場合であっても、カートリッジ１００の特徴は、好ましくは分析システム１の特徴を直接に表している。
【００７６】
カートリッジ１００は、好ましくは、少なくとも実質的に平面、平坦、板状、及び／又はカード状のものである。
【００７７】
カートリッジ１００は、特に少なくとも実質的に平面、平坦、板状、及び／又はカード状の本体又は支持体１０１を好ましくは含み、この本体又は支持体１０１は、特に可塑性材料、特に好ましくはポリプロピレンから製造及び／又は射出成形される。
【００７８】
図２に破線に示すように、カートリッジ１００は、本体１０１、及び／又はその中に少なくとも部分的に、特に前面上に形成されたキャビティ及び／又はチャネルを覆うための及び／又はバルブなどを形成するための少なくとも１つのフィルム又はカバー１０２を好ましくは含む。
【００７９】
分析システム１又はカートリッジ１００又はその本体１０１は、特にカバー１０２と共に、以下で流体システム１０３と呼ぶフルイディックシステム１０３を好ましくは形成する及び／又は含む。
【００８０】
カートリッジ１００、本体１０１、及び／又は流体システム１０３は、図１に示すように、作動位置で及び／又は検査中に、特に分析デバイス２００内で好ましくは少なくとも実質的に垂直に向けられる。従って、特に、カートリッジ１００の主平面又は面の広がりは、作動位置で少なくとも実質的に垂直に延びる。
【００８１】
カートリッジ１００及び／又は流体システム１０３は、特に複数のチャネル１１４によって好ましくは流体相互接続した複数のキャビティ、特に少なくとも１つの受け入れキャビティ１０４、少なくとも１つの計量キャビティ１０５、少なくとも１つの中間キャビティ１０６、少なくとも１つの混合キャビティ１０７、少なくとも１つの貯留キャビティ１０８、少なくとも１つの反応キャビティ１０９、少なくとも１つの中間温度制御キャビティ１１０、及び／又は少なくとも１つの回収キャビティ１１１を好ましくは含む。
【００８２】
本発明の意味の範囲では、チャネルは、流体を主流動方向に誘導するのに好ましくは細長形態のものであり、これらの形態は、横断方向に、特に主流動方向及び／又は長手方向広がりに対して特に垂直に好ましくは全ての側面で好ましくは閉じている。
【００８３】
特に、支持体１０１は、カバー１０２によって両面で閉じられて本発明の意味の範囲のチャネルを形成する細長の切り欠き、凹部、又は陥凹などを含む。
【００８４】
本発明の意味の範囲では、キャビティ又はチャンバは、カートリッジ１００又は支持体１０１内の凹部又は陥凹などによって好ましくは形成され、特に両面においてカバー１０２によって閉じられるか又は覆われる。各キャビティによって閉じ込められた空間は、チャネルによって好ましくは流体連通される。
【００８５】
特に、本発明の意味の範囲では、キャビティは流体の流入及び／又は流出のための少なくとも２つの開口部を含む。
【００８６】
本発明の意味の範囲では、キャビティは、チャネルよりも好ましくは少なくとも２倍、３倍、又は４倍だけ大きい直径及び／又は流れ断面を好ましくは有する。しかし、原理的に、キャビティも、一部の場合にチャネルと類似の方式で細長とすることができる。
【００８７】
カートリッジ１００及び／又は流体システム１０３は、少なくとも１つのポンプ装置１１２及び／又は少なくとも１つのセンサ配置又はセンサ装置１１３を更に好ましくは含む。特に、センサ装置１１３は、図６から図９に示すようにセンサ配置の一部を形成する。
【００８８】
図示の例では、カートリッジ１００又は流体システム１０３は、２つの計量キャビティ１０５Ａ及び１０５Ｂ、複数の中間キャビティ１０６Ａから１０６Ｇ、複数の貯留キャビティ１０８Ａから１０８Ｅ、及び／又は好ましくは互いに別々に装填することができる複数の反応キャビティ１０９、特に第１の反応キャビティ１０９Ａ、第２の反応キャビティ１０９Ｂ、及び任意的な第３の反応キャビティ１０９Ｃを好ましくは含む。
【００８９】
計量キャビティ１０５は、サンプルＰを受け入れ、一時的に貯留し、計量し、及び／又は計量方式でこのサンプルを後続に渡すように好ましくは設計される。特に好ましくは、計量キャビティ１０５は、（隣接）チャネルのものよりも大きい直径を有する。
【００９０】
カートリッジ１００の初期状態では又は工場にある時に、貯留キャビティ１０８は、特に試薬、溶剤、又は洗浄緩衝液のような液体で少なくとも部分的に好ましくは充填される。
【００９１】
回収キャビティ１１１は、サンプル残留物などのような特に検査に使用されたより大量の流体を受け入れるように好ましくは設計される。好ましくは、初期状態では又は工場にある時に、回収キャビティ１１１は空であるか、又はガス、特に空気が充填された状態にある。回収キャビティ１１１の容積は、１つ／複数の貯留キャビティ１０８又はその液体内容物の（累積）容積及び／又は受け入れキャビティ１０４又は受け入れられているサンプルＰの容積に対応するか又は好ましくはそれを超える。
【００９２】
１つ／複数の反応キャビティ１０９は、アッセイが実施されている時に反応キャビティ１０９に置かれた物質が例えば分析デバイス２００の装置又はモジュールに熱的、電気的、機械的、及び／又は空圧的に接続又は結合されることによって反応を起こすことを可能にするように好ましくは設計される。
【００９３】
１つ／複数の反応キャビティ１０９は、特に、増幅反応、特にＰＣＲ、又はいくつかの好ましくは異なる増幅反応、特にＰＣＲを実施するのに使用される。いくつかの好ましくは異なるＰＣＲ、すなわち、異なるプライマー組合せ又はプライマー対を有するＰＣＲを並列に、別個に、及び／又は異なる反応キャビティ１０９内で実施することが好適である。
【００９４】
核酸アッセイを実施するために、好ましくはターゲット核酸配列ＺＮがサンプルＰの検体として、特に、センサ配置又はセンサ装置１１３でのその後の検出のために、増幅生成物を生成するために増幅反応を用いて１つ／複数の反応キャビティ１０９内で増幅される。
【００９５】
本発明の意味の範囲では、増幅反応は、特に、検体、特にターゲット核酸配列ＺＮが増幅／複製される及び／又は検体の増幅生成物、特に核酸生成物が生成される分子生物学的反応である。特に好ましくは、ＰＣＲは、本発明の意味の範囲では増幅反応である。
【００９６】
「ＰＣＲ」は、ポリメラーゼ連鎖反応の略であり、特に、後に増幅生成物又は核酸生成物を検査及び／又は検出するために、サンプルＰの所定の検体、ＲＮＡ又はＲＮＡ配列又はＤＮＡ又はＤＮＡ配列の特に一部分をポリメラーゼ又は酵素を用いて好ましくは何回かのサイクルで増幅する際に使用する分子生物学的方法である。ＲＮＡを検査及び／又は増幅することが意図される場合に、ＰＣＲが実施される前に、ＲＮＡから始めて特に逆転写酵素を用いてｃＤＮＡが生成される。ｃＤＮＡは、その後のＰＣＲに対するテンプレートとして使用される。
【００９７】
好ましくは、ＰＣＲ中に、ＤＮＡ鎖又はｃＤＮＡ鎖を分離するために、サンプルＰは、最初に熱を加えることによって変性される。好ましくは、次いで、個々の分離されたＤＮＡ鎖又はｃＤＮＡ鎖上にプライマー又はヌクレオチドが堆積され、ポリメラーゼを用いて望ましいＤＮＡ配列又はｃＤＮＡ配列が複製され、及び／又は欠損鎖がポリメラーゼによって置換される。この処理は、所望量のＤＮＡ配列又はｃＤＮＡ配列が得られるまで好ましくは複数サイクル繰り返される。
【００９８】
ＰＣＲに対して、マーカプライマー、すなわち、１又は複数の増幅された検体又は増幅生成物上にマーカ又はラベルＬ、特にビオチンを（これに加えて、）生成するプライマーが好ましくは使用される。それによって検出が可能又は容易になる。好ましくは、使用プライマーはビオチン化され、及び／又は特にラベルＬとして共有結合したビオチンを含む又は形成する。
【００９９】
１又は２以上の反応キャビティ１０９内で生成されたサンプルＰの増幅生成物、ターゲット核酸配列ＺＮ、及び／又は他の部分は、接続したセンサ配置又はセンサ装置１１３に特にポンプ装置１１２を用いて誘導又は給送することができる。
【０１００】
センサ配置又はセンサ装置１１３は、特に、サンプルＰの１又は複数の検体、この場合に特に好ましくは検体としてターゲット核酸配列ＺＮ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰを検出するのに、特に好ましくは定性的及び／又は定量的に決定するのに使用される。しかし、これに代えて又はこれに加えて、他の値を収集及び／又は決定することができる。
【０１０１】
特に、ポンプ装置１１２は、図１に示すように、特に好ましくはカートリッジ１００の裏面上に特にフィルム又はカバー１０２を用いてチューブ状又はビーズ状隆起部分を含むか又は形成する。
【０１０２】
カートリッジ１００、本体１０１、及び／又は流体システム１０３は、図２に示すように、複数のチャネル１１４及び／又はバルブ１１５を好ましくは含む。
【０１０３】
チャネル１１４及び／又はバルブ１１５を使用することにより、キャビティ１０４から１１１、ポンプ装置１１２、及び／又はセンサ配置又はセンサ装置１１３は、特にこれらが分析システム１又は分析デバイス２００によって制御されるように必要に応じて及び／又は任意的又は選択的に、互いに一時的及び／又は永久的に流体相互接続する及び／又は流体分離することができる。
【０１０４】
キャビティ１０４から１１１は、好ましくは、各々が複数のチャネル１１４に流体連通又は流体相互接続される。特に好ましくは、流体がそれぞれのキャビティを必要に応じて充満する、流れ通る、及び／又はそれぞれのキャビティから排出されることを可能にするために、各キャビティは、少なくとも２つの関連チャネル１１４によってリンク又は接続される。
【０１０５】
流体搬送又は流体システム１０３は、好ましくは、毛管力に基づかず、又はこれらの力にだけに基づくわけではなく、特に、重力、及び／又はポンプ又はポンプ装置１１２が特に好ましくは発生させるポンプ力、圧縮力、及び／又は吸引力の効果に基本的に基づいている。この場合に、流体の流動又は流体の搬送及び計量は、バルブ１１５を相応に開閉すること、及び／又は特に分析デバイス２００のポンプデバイス２０２を用いてポンプ又はポンプ装置１１２を相応に作動させることによって制御される。
【０１０６】
好ましくは、キャビティ１０４から１１０の各々は、作動位置でその上部に入口を有し、下部に出口を有する。従って、必要に応じて、それぞれのキャビティからの液体のみを出口を通して取り出すことができる。
【０１０７】
作動位置では、それぞれのキャビティからの液体は、各々下部にある出口を通して好ましくは取り出され、特に吸い出され、特にその上部の入口を通してそれぞれのキャビティ内にガス又は空気が流れ込む及び／又はこれらをポンプ注入することが好ましくは可能である。特に、液体を給送する時のキャビティ内の関連の真空をこうして防止するか又は少なくとも最小にすることができる。
【０１０８】
特に、キャビティ、特に好ましくは１つ／複数の貯留キャビティ１０８、混合キャビティ１０７、及び／又は受け入れキャビティ１０４の各々は、通常作動位置でこれらのキャビティが液体で充填される時にガス泡又は空気泡が作動位置で上向きの上昇を潜在的に形成することができ、それによって液体が気泡を持たずに出口の上方に集まるように寸法決めされる及び／又は向けられる。しかし、この場合に、他のソリューションも可能である。
【０１０９】
受け入れキャビティ１０４は、サンプルＰを導入するための接続部１０４Ａを好ましくは含む。特に、サンプルＰは、例えば、ピペット、シリンジ、又は他の用具を用いて接続部１０４Ａを通して受け入れキャビティ１０４及び／又はカートリッジ１００内に導入することができる。
【０１１０】
受け入れキャビティ１０４は、入口１０４Ｂと出口１０４Ｃと任意的な中間接続部１０４Ｄとを好ましくは含み、サンプルＰ又はその一部分を出口１０４Ｃ及び／又は任意的な中間接続部１０４Ｄを通して取り出す及び／又は更に給送することが好ましくは可能である。上述したように、ガス、空気、又は別の流体が入口１０４Ｂを通って流入する及び／又はこれらの流体を入口１０４Ｂを通してポンプ注入することができる。
【０１１１】
好ましくは、任意的に及び／又は実施されるアッセイに基づいて、サンプルＰ又はその一部分は、受け入れキャビティ１０４の出口１０４Ｃ又は任意的な中間接続部１０４Ｄを通して取り出すことができる。特に、血漿又は血清のようなサンプルＰの上澄みは、特に蛋白質アッセイを実施するために中間接続部１０４Ｄを通して流し出す、排出する、又は取り出すことができる。
【０１１２】
好ましくは、少なくとも１つのバルブ１１５が、各キャビティ、及び／又は貯留キャビティ１０８、受け入れキャビティ１０４、ポンプ装置１１２、及び／又はセンサ装置１１３に割り当てられる、及び／又はそれぞれの入口の上流及び／又はそれぞれの出口の下流に配置される。
【０１１３】
好ましくは、流体が例えば順番に又は連続して流れ抜けるキャビティ１０４から１１１又はキャビティ１０４から１１１までの配置を選択的に開放することができ、割り当てられたバルブ１１５を起動することによって流体が選択的に流れ抜けることができ、及び／又はこれらのキャビティを流体システム１０３及び／又は他のキャビティに流体接続することができる。
【０１１４】
特に、バルブ１１５は、本体１０１とフィルム又はカバー１０２とにより、これらを用いて、及び／又は例えば追加の層又は陥凹などによるか又はこれらを有する別の方式で形成される。
【０１１５】
特に好ましくは、貯留キャビティ１０８及び／又は流体システム１０３内の液体又は液体試薬Ｆを開いた受け入れキャビティ１０４から安定貯留方式で特に好ましくは密封するために、最初に又は貯留状態で特に好ましくは密封された１又は２以上のバルブ１１５Ａが設けられる。
【０１１６】
好ましくは、初期閉止バルブ１１５Ａは、各貯留キャビティ１０８の上流及び下流に配置される。これらのバルブは、好ましくは、カートリッジ１００が実際に使用されている時にのみ、カートリッジ１００を分析デバイス２００内に挿入する最中又はその後にのみ、及び／又はアッセイを実施するためにのみ特に自動的に開かれる。
【０１１７】
この場合に、特に入口１０４Ｂ及び出口１０４Ｃに加えて中間接続部１０４Ｄが設けられる場合に、複数のバルブ１１５Ａ、特に３つのバルブが受け入れキャビティ１０４に好ましくは割り当てられる。用途に基づいて、入口１０４Ｂ上のバルブ１１５Ａに加えて、好ましくは、出口１０４Ｃ又は中間接続部１０４Ｄのいずれかにあるバルブ１１５Ａのみが更に開かれる。
【０１１８】
受け入れキャビティ１０４に割り当てられたバルブ１１５Ａは、好ましくは、サンプルＰが挿入されるまで、及び／又は受け入れキャビティ１０４又はその接続部１０４Ａが閉められるまで流体システム１０３及び／又はカートリッジ１００を特に液密方式又は気密方式で密封する。
【０１１９】
バルブ１１５Ａ（初期閉止状態にある）の代わりとして又はこれに加えて、安定貯留方式で閉められておらず、最初に又は非作動状態で、初期状態で、又はカートリッジ１００が分析デバイス２００内に挿入されていない時に開いている、及び／又は作動によって閉じることができる１又は２以上のバルブ１１５Ｂが好ましくは設けられる。これらのバルブ１１５Ｂは、特に、検査中に流体の流れを制御するのに使用される。
【０１２０】
カートリッジ１００は、マイクロフルイディックカードとして好ましくは設計され、及び／又は流体システム１０３がマイクロフルイディックカードとして好ましくは設計される。本発明では、「マイクロフルイディック」という用語は、個々のキャビティ、キャビティのうちの一部、又はキャビティ１０４から１１１及び／又はチャネル１１４の全てのもののそれぞれの容積が、別々に又は累積的に５ｍｌ又は２ｍｌよりも小さく、特に好ましくは１ｍｌ又は８００μｌよりも小さく、特に６００μｌ又は３００μｌよりも小さく、特により好ましくは２００μｌ又は１００μｌよりも小さいことを意味すると好ましくは理解される。
【０１２１】
特に好ましくは、５ｍｌ，２ｍｌ、又は１ｍｌの最大容積を有するサンプルＰをカートリッジ１００及び／又は流体システム１０３、特に受け入れキャビティ１０４内に導入することができる。
【０１２２】
図２に記載の概略図に参照記号Ｆ１からＦ５及びＳ１からＳ１０に示すように、サンプルＰを検査するために、検査前に液体又は液体試薬Ｆとして液体形態で、及び／又は乾燥試薬Ｓの形態で好ましくは導入又は供給される試薬及び液体が必要である。
【０１２３】
更に、検査、検出処理、及び／又は他の目的に対して、例えば、検出分子Ｄ及び／又は酸化還元系を形成するために、特に洗浄緩衝液、乾燥試薬Ｓに対する溶剤、及び／又は基質ＳＵの形態にある他の液体Ｆも好ましくは必要とされ、特にカートリッジ１００内で供給され、すなわち、同じく使用前、特に供給前に導入される。以下のいくつかの論点では、液体試薬と他の液体との間で区別せず、従って、それぞれの説明は、相応に互いにも当て嵌めることができる。
【０１２４】
分析システム１又はカートリッジ１００は、サンプルＰを前処理する、及び／又は検査又はアッセイを実施する、特に１又は２以上の増幅反応又はＰＣＲを実施するのに必要とされる全ての試薬及び液体を含み、従って、特に好ましくは、任意的に前処理されたサンプルＰを受け入れることだけが必要である。
【０１２５】
カートリッジ１００又は流体システム１０３は、必要に応じてサンプルＰ又はその成分を反応キャビティ１０９を通り過ぎて、及び／又は任意的な中間温度制御キャビティ１１０を迂回することによって直接センサ装置１１３に誘導するか又は給送することができるように任意的に使用することができるバイパス１１４Ａを好ましくは含む。
【０１２６】
好ましくは、バイパス１１４Ａは、蛋白質アッセイを実施する時に、特に、サンプルＰ又はその一部分を直接、混合キャビティ１０７からセンサ配置又はセンサ装置１１３に供給するために、及び／又はこのサンプル又は部分を反応キャビティ１０９及び／又は以下でより詳細に説明する中間温度制御キャビティ１１０を過ぎて誘導するために使用される。
【０１２７】
カートリッジ１００、流体システム１０３、又はチャネル１１４は、液面及び／又は流体流動を検出するためのセンサ部分１１６又は他の装置を好ましくは含む。
【０１２８】
図２に記載の様々な構成要素、例えば、チャネル１１４、バルブ１１５、特に初期閉止状態にあるバルブ１１５Ａ、初期開放状態にあるバルブ１１５Ｂ、及びセンサ部分１１６は、明瞭化の理由から一部の場合にしかラベル付けしていないが、図２ではこれらの構成要素の各々に対して同じ記号を用いていることに注意されたい。
【０１２９】
回収キャビティ１１１は、余剰又は使用された試薬、液体、及びサンプル容積を受け入れるのに、及び／又は個々のキャビティ及び／又はチャネルを空にするためのガス又は空気を供給するのに好ましくは使用される。初期状態では、回収キャビティ１１１は、好ましくはガス、特に空気だけで充填される。
【０１３０】
特に、回収キャビティ１１１は、個々のキャビティ及びチャネル又は他の装置から試薬及び液体を除去するために、及び／又はこれらの試薬及び液体をガス又は空気で置換するためにこれらのキャビティ、チャネル、又は他の装置に任意的に流体接続することができる。回収キャビティ１１１には、適切な（大きい）寸法が好ましくは与えられる。
【０１３１】
サンプルＰが受け入れキャビティ１０４内に導入され、接続部１０４Ａが閉じられた状態で、サンプルＰを検査するために、図１に示すようにカートリッジ１００を本提案の分析デバイス２００内に挿入及び／又は受け入れることができる。これに代えて、サンプルＰは、後に供給することができる。
【０１３２】
図１は、カートリッジ１００内に受け入れられたサンプルＰに対して検査又はアッセイを実施する段階のために使用待機状態にある分析システム１を示している。従って、この状態では、カートリッジ１００は、分析デバイス２００に接続され、それによって受け入れられ、及び／又はその中に挿入されている。
【０１３３】
以下では、最初に分析デバイス２００のいくつかの特徴及び態様を特に図１に基づいてより詳細に説明する。特にいずれかの更に別の明示的な説明がない場合であっても、このデバイスに関する特徴及び態様は、それ自体が好ましくは本提案の分析システム１の特徴及び態様でもある。
【０１３４】
分析システム１又は分析デバイス２００は、カートリッジ１００を装着及び／又は受け入れるためのマウント又はレセプタクル２０１を好ましくは含む。
【０１３５】
好ましくは、カートリッジ１００は、分析デバイス２００から流体的に、特に液圧的に分離又は隔離される。特に、カートリッジ１００は、サンプルＰ、試薬、及び他の液体に対して好ましくは独立した、特に閉止又は密封されたフルイディックシステム又は液圧システム１０３を形成する。こうして分析デバイス２００は、サンプルＰと直接に接触せず、特に最初に消毒及び／又は洗浄することなく別の検査のために再使用することができる。
【０１３６】
しかし、分析デバイス２００はカートリッジ１００に機械的、電気的、熱的、及び／又は空圧的に接続又は結合される。
【０１３７】
特に、分析デバイス２００は、特にポンプ装置１１２及び／又はバルブ１１５を起動するための機械的効果を有し、及び／又は特に１つ／複数の反応キャビティ１０９、中間温度制御キャビティ１１０、及び／又はセンサ装置１１３を温度制御するための熱効果を有するように設計される。
【０１３８】
更に、分析デバイス２００は、特に個々の装置を起動するためにカートリッジ１００に好ましくは空圧接続することができ、及び／又は特に例えばセンサ装置１１３及び／又はセンサ部分１１６からの計測値を収集及び／又は送信するためにカートリッジ１００に電気接続することができる。
【０１３９】
分析システム１又は分析デバイス２００は、特に、ポンプ装置１１２を機械的に起動するように設計されたポンプドライブ２０２を好ましくは含む。
【０１４０】
好ましくは、ポンプ装置１１２の好ましくはビーズ状の隆起部分を回転させながら軸線方向に押下するためにポンプドライブ２０２のヘッドを回転させることができる。特に好ましくは、ポンプドライブ２０２とポンプ装置１１２は一緒に、特に、流体システム１０３及び／又はカートリッジ１００に対するホースポンプ又は蠕動ポンプ、及び／又は計量ポンプの方式のポンプを形成する。
【０１４１】
特に好ましくは、ポンプは、ＤＥ  １０  ２０１１  ０１５  １８４  Ｂ４に記載されているように構成される。しかし、他の構造的ソリューションも可能である。
【０１４２】
好ましくは、ポンプの容量及び／又は放出量を制御することができ、及び／又はポンプ及び／又はポンプドライブ２０２の給送方向を切り換えることができる。こうして好ましくは、流体を必要に応じて順方向又は逆方向にポンプ給送することができる。
【０１４３】
分析システム１又は分析デバイス２００は、カートリッジ１００、及び／又はセンサ配置及び／又はセンサ装置１１３を特に電気的及び／又は熱的に接続するための接続装置２０３を好ましくは含む。
【０１４４】
図１に示すように、接続装置２０３は、複数の電気接触要素２０３Ａを好ましくは含み、カートリッジ１００、特にセンサ配置又はセンサ装置１１３は、これらの接触要素２０３Ａによって分析デバイス２００に好ましくは電気接続されるか又は電気接続可能である。接触要素２０３Ａは、好ましくは、接触バネであるが、バネ荷重接続ピンなどとすることもできる。
【０１４５】
分析システム１又は分析デバイス２００は、カートリッジ１００を温度制御するためのものであって、及び／又は特に加熱及び／又は冷却のためのカートリッジに対する熱効果を有する１又は２以上の温度制御装置２０４を好ましくは含み、温度制御装置２０４は（各々）、加熱抵抗器又はペルチェ要素を好ましくは含むか又はこれらによって形成される。
【０１４６】
個々の温度制御装置２０４、これらの装置のうちの一部、又はこれらの装置の全ては、カートリッジ１００、本体１０１、カバー１０２、センサ配置、センサ装置１１３、及び／又は個々のキャビティに接するように好ましくは配置することができ、これらに熱結合することができ、これらの中に組み込むことができ、及び／又は特に分析デバイス２００によって作動させるか又は電気的に制御することができる。図示の例では、特に温度制御装置２０４Ａ、２０４Ｂ、及び／又は２０４Ｃが設けられる。
【０１４７】
好ましくは、以下では反応温度制御装置２０４Ａと呼ぶ温度制御装置２０４Ａは、１又は複数の反応キャビティ１０９に、特に、これらの内部で１又は２以上の増幅反応を実施することができるように割り当てられる。
【０１４８】
カートリッジ１００が挿入されると、反応温度制御装置２０４Ａは、１つ／複数の反応キャビティ１０９の領域内でカートリッジ１００に好ましくは当接し、従って、このカートリッジ内の流体、特にサンプルＰを加熱及び／又は冷却することができる。
【０１４９】
これらの反応キャビティ１０９は、特に１つの共通反応温度制御装置２０４Ａ又は２つの反応温度制御装置２０４Ａを用いて、好ましくは同時及び／又は均一に温度制御される。
【０１５０】
これに代えて、各反応キャビティ１０９を独立に及び／又は個々に温度制御することができる。
【０１５１】
特により好ましくは、１つ／複数の反応キャビティ１０９を２つの異なる面から、及び／又は反対側の面の上に好ましくは配置された２つの反応温度制御装置２０４Ａを用いて温度制御することができる。
【０１５２】
以下では中間温度制御装置２０４Ｂと呼ぶ温度制御装置２０４Ｂが、中間温度制御キャビティ１１０に好ましくは割り当てられ、及び／又は中間温度制御キャビティ１１０又はその中にある流体、特に検体、増幅生成物、及び／又はターゲット核酸配列ＺＮを好ましくは予熱温度、変性温度、及び／又は溶解点又は溶解温度まで（能動的に）温度制御又は加熱するように設計される。
【０１５３】
中間温度制御キャビティ１１０及び／又は中間温度制御装置２０４Ｂは、特に、センサ配置又はセンサ装置１１３に供給される流体、特に検体、増幅生成物、及び／又はターゲット核酸配列ＺＮを特に好ましくはこれらの流体が供給される直前に望ましい方式で温度制御又は予熱することができるように、センサ配置又はセンサ装置１１３の上流又は（直）前に好ましくは配置される。
【０１５４】
特に好ましくは、中間温度制御キャビティ１１０又は中間温度制御装置２０４Ｂは、生成されたサンプルＰ、検体、増幅生成物、及び／又はターゲット核酸配列ＺＮを変性させ、いずれかの二重鎖の検体、増幅生成物、及び／又はターゲット核酸配列ＺＮを単鎖に分割及び／又は溶解し、及び／又は特に熱の追加による増幅生成物及び／又はターゲット核酸配列ＺＮの過早の結合又はハイブリダイジングを食い止めるように設計されるか又は意図される。
【０１５５】
これに加えて又はこれに代えて、中間温度制御キャビティ１１０及び／又は中間温度制御装置２０４Ｂは、冒頭で上述したように、特に、捕捉アプタマーＦＡが対応するターゲット蛋白質ＺＰ及び／又は他のターゲット検体に結合することができるように、これらのアプタマーＦＡを熱的に活性化する及び／又は折りたたむように設計されるか又は設けられる。
【０１５６】
好ましくは、分析システム１、分析デバイス２００、及び／又はカートリッジ１００、及び／又は１又は２以上の各温度制御装置２０４は、特に、温度を制御及び／又はフィードバック制御することを可能にするために温度検出器及び／又は温度センサ（図示せず）を含む。
【０１５７】
１又は２以上の温度センサは、例えば、センサ部分１１６及び／又は個々のチャネル部分又はキャビティに割り当てることができ、すなわち、これらに熱結合することができる。
【０１５８】
以下ではセンサ温度制御装置２０４Ｃと呼ぶ温度制御装置２０４Ｃが特にセンサ装置１１３に割り当てられ、及び／又はセンサ配置又はセンサ装置１１３内又は上の流体、特に検体、ターゲット蛋白質ＺＰ、又はターゲット核酸配列ＺＮを特にこれらの流体を結合する及び／又は（次いで、）溶解又は変性させるために望ましい方式で（能動的に）温度制御又は加熱するように設計される。
【０１５９】
これに加えて又はこれに代えて、センサ温度制御装置２０４Ｃは、冒頭で上述したように、特に、捕捉アプタマーＦＡが対応するターゲット蛋白質ＺＰ及び／又は他のターゲット検体に結合することができるように、これらのアプタマーＦＡを熱的に活性化する及び／又は折りたたむように設計されるか又は設けられる。
【０１６０】
センサ温度制御装置２０４Ｃは、好ましくは平面であり、及び／又は、好ましくは矩形であって及び／又はセンサ配置又はセンサ装置１１３の寸法に対応してセンサ温度制御装置２０４Ｃとセンサ装置１１３の間の熱伝達を可能にする接触面を有する。
【０１６１】
好ましくは、分析デバイス２００はセンサ温度制御装置２０４Ｃを含む。しかし、センサ温度制御装置２０４Ｃがカートリッジ１００、特にセンサ配置又はセンサ装置１１３内に組み込まれる他の構造的ソリューションも可能である。
【０１６２】
特に好ましくは、接続装置２０３は、センサ温度制御装置２０４Ｃを含み、及び／又は接続装置２０３は、センサ温度制御装置２０４Ｃと共にカートリッジ１００、特にセンサ配置又はセンサ装置１１３に接続する、特に押し当てることができる。
【０１６３】
特により好ましくは、分析デバイス２００をカートリッジ１００に、特にセンサ配置又はセンサ装置１１３又はその支持体１１３Ｄに好ましくは電気結合し、それと共に熱結合するために、接続装置２０３とセンサ温度制御装置２０４Ｃは、（一緒に）カートリッジ１００、特にセンサ配置又はセンサ装置１１３のために及び／又はそれに対して移動することができ、及び／又はこのカートリッジに接するように配置するか又は当接させることができる。
【０１６４】
好ましくは、センサ温度制御装置２０４Ｃは、接続装置２０３又はその支持体上で中心に配置され、及び／又は接触要素２０３Ａの間に配置される。
【０１６５】
特に、接触要素２０３Ａは、接続装置２０３がセンサ装置１１３に中心で熱的にかつ縁部領域の外側又は縁部領域内で好ましくは電気的に接続されるか又は接続可能であるように、接続装置２０３又はその支持体の縁部領域に配置されるか又はセンサ温度制御装置２０４Ｃの周りに配置される。しかし、この場合に、他のソリューションも可能である。
【０１６６】
分析システム１又は分析デバイス２００は、バルブ１１５を起動するための１又は２以上のアクチュエータ２０５を好ましくは含む。特に好ましくは、様々な（タイプ又は群の）バルブ１１５Ａ及び１１５Ｂの各々をそれぞれ起動するためにこれらのバルブに割り当てられた様々な（タイプ又は群の）アクチュエータ２０５Ａ及び２０５Ｂが設けられる。
【０１６７】
分析システム１又は分析デバイス２００は、１又は２以上のセンサ２０６を好ましくは含む。特に、流体センサ２０６Ａがセンサ部分１１６に割り当てられ、及び／又は流体システム１０３内で液面及び／又は流体流動を検出するように設計されるか又は意図される。
【０１６８】
特に好ましくは、流体センサ２０６Ａは、チャネル及び／又はキャビティ内の、特に、流体システム１０３の特に平面チャネル部分及び／又は拡幅チャネル部分によって形成されたそれぞれ割り当てられたセンサ部分１１６内の流体の液面、流体流動及び／又は存在、速度、質量流量／容積流量、温度、及び／又は別の値を特に無接触方式で、例えば、光学的及び／又は容量的に測定又は検出するように設計される。
【０１６９】
特に好ましくは、センサ部分１１６の各々は、特に、液体を正確に検出することを可能に又は容易にするために、カートリッジ１００の作動位置で流体がセンサ部分１１６を垂直方向に及び／又は下部から上部又はその逆方向に通って流れるように向けられる及び／又は流体システム１０３内に組み込まれ、及び／又は流体は、そのようにセンサ部分１１６に接して又はそこを通って流れる。
【０１７０】
これに代えて又はこれに加えて、分析デバイス２００は、周囲温度、内部温度、大気湿度、位置、及び／又は位置合わせを例えばＧＰＳセンサにより及び／又は分析デバイス２００及び／又はカートリッジ１００の向き及び／又は傾斜を用いて検出するための、（他の又は追加の）センサ２０６Ｂを好ましくは含む。
【０１７１】
分析システム１又は分析デバイス２００は、特に、検査又はアッセイのシーケンスを制御するための、及び／又は特にセンサ装置１１３からの、検査結果、及び／又は他のデータ又は値から計測値を収集、評価、及び／又は出力又は供給するための内部クロック又は時間基準を含む制御装置２０７を好ましくは含む。
【０１７２】
制御装置２０７は、特に、望ましい検査及び／又はセンサ配置又はセンサ装置１１３及び／又はセンサ２０６からの計測値を考慮して又はこれらに依存してポンプドライブ２０２、温度制御装置２０４、及び／又はアクチュエータ２０５を好ましくは制御又はフィードバック制御する。
【０１７３】
流体の流動は、特に、相応にポンプ又はポンプ装置１１２を起動し、更にバルブ１１５を起動することによって制御される。
【０１７４】
特に好ましくは、ポンプドライブ２０２は、別々の方式で較正されるサーボモータ、ステッパモータ、又はドライブ、又は適切な起動によって少なくとも原理的に望ましい計量をもたらすことができるように制御又はフィードバック制御することができる回転速度及び／又は（部分）回転数を有するドライブを含む。
【０１７５】
これに加えて又はこれに代えて、ポンプ又はポンプ装置１１２を相応に制御し、更にバルブ１１５を相応に起動することによって望ましいシーケンス及び望ましい計量をもたらすために、流体センサ２０６Ａを特に割り当てられたセンサ部分１１６と協働するように用いて液面又は流体流動が検出される。
【０１７６】
任意的に、分析システム１又は分析デバイス２００は、キーボード又はタッチ画面などのような入力装置２０８、及び／又は画面のような表示装置２０９を含む。
【０１７７】
分析システム１又は分析デバイス２００は、例えば、計測データ又は検査結果を制御、通信、及び／又は出力するための、及び／又はプリンタ又は外部電源などのような他のデバイスにリンクするための少なくとも１つのインタフェース２１０を好ましくは含む。このインタフェースは、特に有線又は無線のインタフェース２１０とすることができる。
【０１７８】
分析システム１又は分析デバイス２００は、電力を供給するための電源２１１、好ましくは、特に組み込まれた及び／又は外部接続した又は外部接続可能なバッテリ又は蓄電池を好ましくは含む。
【０１７９】
好ましくは、組み込み蓄電池が電源２１１として設けられ、接続部２１１Ａを通して外部充電デバイス（図示せず）によって（再）充電される及び／又は交換可能である。
【０１８０】
分析システム１又は分析デバイス２００は、全ての構成要素及び／又は装置の一部又は全てが好ましくは組み込まれたハウジング２１２を好ましくは含む。特に好ましくは、特に閉じることができるスロットなどのような開口部２１３を通してカートリッジ１００をハウジング２１２内に挿入又は滑入することができ、及び／又は分析デバイス２００が受け入れることができる。
【０１８１】
分析システム１又は分析デバイス２００は、好ましくは携帯可能又は移動可能である。特に好ましくは、分析デバイス２００は、２５ｋｇ又は２０ｋｇよりも軽量であり、特に好ましくは１５ｋｇ又は１０ｋｇよりも軽量であり、特に９ｋｇ又は６ｋｇよりも軽量である。
【０１８２】
上述したように、分析デバイス２００は、カートリッジ１００、特にセンサ配置及び／又はポンプ装置１１２に好ましくは空圧接続することができる。
【０１８３】
特に好ましくは、分析デバイス２００は、カートリッジ１００、特にセンサ配置及び／又はポンプ装置１１２に作動媒体、特にガス又は空気を供給するように設計される。
【０１８４】
好ましくは、作動媒体は、分析デバイス２００内で又はそれを用いて圧縮及び／又は加圧することができる。
【０１８５】
好ましくは、分析デバイス２００は、作動媒体を好ましくは圧縮、濃縮、及び／又は加圧するために加圧ガス供給装置２１４、特に圧力発生器又は圧縮器を含む。
【０１８６】
加圧ガス供給装置２１４は、分析デバイス２００又はハウジング２１２内に好ましくは組み込まれ、及び／又は制御装置２０７を用いて制御又はフィードバック制御することができる。
【０１８７】
好ましくは、加圧ガス供給装置２１４は電気的に作動されるか、又は電力によって作動させることができる。特に、加圧ガス供給装置２１４には、電源２１１を用いて電力を供給することができる。
【０１８８】
好ましくは、分析デバイス２００又は加圧ガス供給装置２１４を用いて特に周囲から空気を作動媒体として吸い込むことができる。
【０１８９】
分析デバイス２００又は加圧ガス供給装置２１４は、特にそれ自体をカートリッジ１００に空圧接続するための接続要素２１４Ａを好ましくは含む。
【０１９０】
以下では、図３から図１１に関して分析システム１及び／又はカートリッジ１００又はセンサ配置の好ましい構成及び好ましい作動モードに関する更なる詳細を与える。特にいずれかの更に別の明示的な指示がない場合であっても、センサ装置１１３及び／又はそれによって形成されるセンサ配置の特徴は、それ自体好ましくは分析システム及び／又はカートリッジ１００の特徴でもある。
【０１９１】
センサ配置は、図２及び図６から図９に示すように、センサ装置１１３、センサ装置１１３のためのセンサカバー１１７、センサ区画１１８、センサ区画１１８の中への入口１１９、及び／又はセンサ区画１１８からの出口１２０を好ましくは含む。
【０１９２】
センサ配置、特にセンサ装置１１３は、サンプルＰの検体を電気化学的に測定又は検出するように好ましくは設計される。
【０１９３】
特に、センサ配置又はセンサ装置１１３は、捕捉分子又はそこから派生する生成物に結合された（等しいか又は異なる）検体、特に検体又は様々な検体の増幅生成物を識別、検出、及び／又は決定するように設計される。
【０１９４】
センサ配置は、多重部品モジュールとして好ましくは設計され、センサ装置１１３及びセンサカバー１１７は、好ましくは、各々がセンサ配置又はセンサモジュールの構成要素を形成する。
【０１９５】
好ましくは、センサ配置は層状構成を有し、センサ装置１１３は、センサ配置のベースを好ましくは形成し、センサカバー１１７は、センサ装置１１３に少なくとも縁部において直接に接続される及び／又はその上に載る。
【０１９６】
センサ装置１１３及びセンサカバー１１７は、好ましくは平坦な両面上で、センサ区画１１８を定めるか又はその境界を定める。特に、センサ区画１１８は、センサ装置１１３とセンサカバー１１７の間に形成又は配置される。
【０１９７】
センサ区画１１８は、特に、センサカバー１１７が作動されていないか又は遠ざけられている時に、０．１μｌ又は０．２μｌよりも大きく、特に好ましくは０．５μｌ又は１μｌよりも大きく、特に２μｌよりも大きく、及び／又は１０μｌ又は８μｌよりも小さく、特に好ましくは６μｌ又は３μｌよりも小さい容積を好ましくは有する。
【０１９８】
センサ配置、特にセンサ装置１１３及びセンサカバー１１７は、好ましくは、平面、平坦、及び／又は板状のものである。好ましくは、センサ装置１１３及び／又はセンサカバー１１７の平面の面積は、４００ｍｍ2又は３００ｍｍ2よりも小さく、特に好ましくは２５０ｍｍ2又は１５０ｍｍ2よりも小さく、特に１００ｍｍ2又は５０ｍｍ2よりも小さく、及び／又は０．０１ｍｍ2又は０．２５ｍｍ2よりも大きく、特に好ましくは１ｍｍ2又は４ｍｍ2よりも大きい。
【０１９９】
センサ装置１１３は、前面又は測定面と後面又は接続面とを好ましくは有し、測定面及び接続面の各々は、特に平坦、平面、及び／又は板状のセンサ装置１１３の一方の平面を好ましくは形成する。
【０２００】
測定面は、好ましくは、流体、サンプルＰ、検体、又はセンサ区画１１８に対向するセンサ装置１１３の面である。
【０２０１】
接続面は、測定面に好ましくは対向し、及び／又は流体、サンプルＰ、検体、又はセンサ区画１１８に対向するセンサ装置１１３の面である。
【０２０２】
センサ装置１１３は、複数のセンサキャビティ及び／又はセンサフィールド１１３Ｂを有する（厳密に）１つのセンサアレイ１１３Ａを測定面に好ましくは含み、センサフィールド１１３Ｂは、センサアレイ１１３Ａの平面図内で好ましくは丸形、特に円形であり、及び／又は互いに空間的に分離される及び／又は互いに直接に隣接するように配置される。
【０２０３】
図３は、センサ装置１１３のセンサアレイ１１３Ａ又は測定面の平面図である。図４は、図３からの拡大詳細図である。図５は、センサ配置又はセンサ装置１１３の接続面を示している。図６から図９の各々は、異なる方法段階中のセンサ配置を通る略断面図である。
【０２０４】
好ましくは、センサ配置又はセンサ装置１１３又はセンサアレイ１１３Ａは、１０個又は２０個よりも多い、特に好ましくは、５０個又は８０個よりも多い、特に１００個又は１２０個よりも多い、及び／又は１０００個又は８００個よりも少ないセンサフィールド１１３Ｂを含む。
【０２０５】
好ましくは、センサフィールド１１３Ｂは、特に１００μｍ又は１０μｍよりも小さく、及び／又は１０ｎｍ又は１００ｎｍよりも大きく互いに分離又は離間している。特に好ましくは、全てのセンサフィールド１１３Ｂは、１００ｍｍ2よりも小さい及び／又は１ｍｍ2よりも大きい面積上に配置され、及び／又はセンサアレイ１１３Ａは、１００ｍｍ2よりも小さい及び／又は１ｍｍ2よりも大きい面積を有する。
【０２０６】
センサフィールド１１３Ｂは、特に、互いに独立に検体を検出、識別、及び／又は測定することを可能にするセンサ装置１１３及び／又はセンサアレイ１１３Ａの空間的に分離された測定領域である。従って、異なるセンサフィールド１１３Ｂは、それぞれ異なる検体を検出及び／又は測定することができる。しかし、複数のセンサフィールド１１３Ｂは、それに与えられた捕捉分子に依存して同じ検体を測定することができるが、ここでもまた互いに独立に測定を行うことができる。これに代えて、個々のセンサフィールド１１３Ｂを制御目的に使用することができ、すなわち、検体を測定及び／又は検出するために用いなくてもよい。
【０２０７】
好ましくは、センサ装置１１３は、特に、センサフィールド１１３Ｂに対する対応する凹部を有する疎水性層１１３Ｆによって好ましくは形成された障壁又は仕切りをセンサフィールド１１３Ｂの各々の間に含む。しかし、他の構造的ソリューションも可能である。
【０２０８】
好ましくは、センサ配置又はセンサ装置１１３又はセンサアレイ１１３Ａは複数の電極１１３Ｃを含む。特に好ましくは、各センサフィールド１１３Ｂ内に少なくとも２つの電極１１３Ｃが配置される。特に、互いに対応する少なくとも２つ又は厳密に２つの電極１１３Ｃが、１つ又は各々のセンサフィールド１１３Ｂを形成する。
【０２０９】
電極１１３Ｃは、好ましくは導電性を有するように金属で好ましくは製造され、特に少なくともその面は、プラチナ又は金のような貴金属で製造される。
【０２１０】
図４に記載のセンサフィールド１１３Ｂの拡大詳細図から見ることができるように、好ましくは、電極１１３Ｃは指状であり、及び／又は互いに係合する。しかし、他の構造的ソリューション又は配列も可能である。
【０２１１】
好ましくは、各電極対が１つのセンサフィールド１１３Ｂを形成するか又は各センサフィールド１１３Ｂが１つの電極対を含む。
【０２１２】
センサフィールド１１３Ｂの電極１１３Ｃは、その形状及びサイズに関して互いに好ましくは対応する。
【０２１３】
センサ装置１１３は、支持体１１３Ｄ、特に電子回路又は集積回路を含むチップ、及び／又は半導体チップを好ましくは含み、電極１１３Ｃは、好ましくは支持体１１３Ｄ上に配置され、及び／又は支持体１１３Ｄ内に組み込まれる。
【０２１４】
センサ装置１１３、特に支持体１１３Ｄは、酸化還元サイクル原理に従ってセンサフィールド１１３Ｂで好ましくは発生した電流又は電圧を検出するように特定的に設計された少なくとも１つ、好ましくは、複数の電子回路又は集積回路を好ましくは含む。
【０２１５】
特に好ましくは、異なるセンサフィールド１１３Ｂからの測定信号は、センサ装置１１３及び／又はこれらの回路によって別々に収集又は測定される。
【０２１６】
特に好ましくは、センサ装置１１３及び／又は集積回路は、特に分析デバイス２００が又はそれを通して読み取ることができるデジタル信号又はデータに測定信号を直接に変換する。
【０２１７】
特に好ましくは、センサ装置１１３及び／又は支持体１１３Ｄは、ＥＰ  １  ６３６  ５９９  Ｂ１に記載されているように構成される。
【０２１８】
センサ装置１１３、特に支持体１１３Ｄは、図５に示すように接続面上に好ましくは配置された及び／又は接続面を形成する電気接点又は接触面１１３Ｅを複数、この場合８つ好ましくは含む。
【０２１９】
好ましくは、センサ装置１１３は、接続面上で及び／又は接点１１３Ｅを用いて電気接触することができ、及び／又は分析デバイス２００に電気接続することができる。特に、接点１１３Ｅを接続装置２０３の接触要素２０３Ａに電気接続することにより、カートリッジ１００、特にセンサ装置１１３と分析デバイス２００、特に制御装置２０７の間に電気接続を確立することができる。
【０２２０】
特に、センサ装置１１３を横方向にセンサ装置１１３の縁部領域内で及び／又は上述したように支持体１１３Ｄ上で中心又は中間に好ましくは配置することができるセンサ温度制御装置２０４Ｃの周りにおいて、接続装置２０３又は接触要素２０３Ａを好ましくは用いて電気接触させることができるように、好ましくは、接点１１３Ｅは、横方向に縁部領域内で及び／又は平面図又は投影図内の電極１１３Ｃ及び／又はセンサアレイ１１３Ａの周りにおいて配置され、及び／又は接点１１３Ｅは、センサ装置１１３の縁部領域に至るまで延びる。
【０２２１】
上述したように、センサ区画１１８は、センサ装置１１３とセンサカバー１１７の間に好ましくは配置され、センサ装置１１３の測定面及び／又はセンサアレイ１１３Ａは、センサ区画１１８を好ましくは定めるか又はその境界を定める。
【０２２２】
好ましくは、センサフィールド１１３Ｂ及び／又は電極１１３Ｃは、特に、これらが（共通の）センサ区画１１８を通して流体、サンプルＰ、及び／又は検体との接触状態に入ることができるようにセンサ区画１１８によって流体相互接続される。
【０２２３】
センサカバー１１７は、センサ装置１１３に対して好ましくは移動することができる。特に、センサカバー１１７は、センサフィールド１１３Ｂが好ましくは閉じる及び／又は互いに流体分離されるように、センサ装置１１３、センサアレイ１１３Ａ、及び／又は層１１３Ｆの上まで引き下げることができる。
【０２２４】
特に、センサカバー１１７を用いて及び／又はセンサカバー１１７をセンサ装置１１３の上まで引き下げることによって流体をセンサ区画１１８から外に変位させることができる。
【０２２５】
従って、センサカバー１１７は、少なくとも測定値が得られている時にはセンサフィールド１１３Ｂ間で流体を行き来させる（関連の方式で）ことが好ましくはできないように計測のために個々のセンサフィールド１１３Ｂを密封する及び／又は互いから流体分離するように設計される。
【０２２６】
図６は、センサカバー１１７が遠ざけられた及び／又は測定の直前でのセンサ配置を通る略断面図である。図７は、センサカバー１１７が層１１３Ｆの上まで引き下げられた状態及び／又は測定中のセンサ配置を通る概略断面図である。
【０２２７】
少なくともセンサカバー１１７が遠ざけられている時に、特に、流体、特に（前処理された）サンプルＰ又は検体、及び／又は試薬をセンサ装置１１３又はセンサアレイ１１３Ａの測定面に通すことができるようにセンサ装置１１３又はセンサ区画１１８は、流体システム１０３、特に１つ／複数の反応キャビティ１０９に好ましくは入口１１９及び出口１２０によって流体連通される。
【０２２８】
従って、センサ区画１１８に流体を充填することができ、及び／又はこれらの流体は、少なくともセンサカバー１１７がセンサ装置１１３又はセンサアレイ１１３Ａから持ち上げられているか又は遠ざけられている時にセンサ区画１１８を通って流れることができる。
【０２２９】
好ましくは、流体は、入口１１９及び出口１２０を通ってセンサ区画１１８を通って流れることができる。特に、流体は、入口１１９を通ってセンサ区画１１８内に流入することができ、出口１２０を通ってセンサ区画１１８から流出することができるが、流動方向を逆転させることもできる。特に、入口１１９は、少なくとも一時的に出口として機能するか又は入口１１９を出口として使用することができ、出口１２０は、少なくとも一時的に入口として機能するか又は出口１２０を入口として使用することができる。
【０２３０】
入口１１９及び／又は出口１２０は、本体１０１、センサカバー１１７、及び／又はセンサ装置１１３内の切れ目、孔、開口部、又はチャネルなどによって好ましくは形成される。
【０２３１】
センサ装置１１３は、異なるセンサフィールド１１３Ｂ内又は上に好ましくは配置及び／又は不動化された及び／又は異なるセンサフィールド１１３Ｂに割り当てられた、検体を結合するための複数の特に異なる捕捉分子を好ましくは含む。
【０２３２】
特に好ましくは、センサフィールド１１３Ｂ又は電極１１３Ｃには、特に工場において捕捉分子が設けられ、及び／又は捕捉分子は、特に工場においてセンサフィールド１１３Ｂ又は電極１１３Ｃ内又は上に不動化又は固定される。
【０２３３】
冒頭で上述したように、捕捉分子は、好ましくは、捕捉蛋白質ＦＰ、特に捕捉抗原及び／又は捕捉抗体、捕捉核酸配列ＦＮ、特に捕捉ＤＮＡ配列及び／又は捕捉ＲＮＡ配列、オリゴヌクレオチド、又はＰＣＲ生成物の断片、及び／又は特に捕捉蛋白質ＦＰに加えての又はその代わりの捕捉アプタマーＦＡ（図１２にしか示していない）である。
【０２３４】
好ましくは、カートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３は、第１のタイプのターゲット分子及び／又は検体を結合するための捕捉蛋白質ＦＰ又は捕捉アプタマーＦＡのような第１の捕捉分子群と、特に、別のタイプのターゲット分子及び／又は検体を結合するための捕捉核酸配列ＦＮのような第２の（異なる）捕捉分子群とを含む。特に好ましくは、特に第２の捕捉分子群とは対照的に第１の捕捉分子群は、捕捉蛋白質ＦＰのように好ましくは加熱によって熱遮断する、不活性化する、及び／又は変性されるか、又は捕捉アプタマーＦＡのように熱活性化されるかのいずれかを行うことができ、それによって特に２つの異なるアッセイを特に連続して、同じカートリッジ１００上で、及び／又は同じセンサ装置１１３上で２つの捕捉分子群を用いて実施することができる。
【０２３５】
好ましくは、カートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３は、図６に示すように、捕捉核酸配列ＦＮ（ＦＮ１、ＦＮ２）と捕捉蛋白質ＦＰ（ＦＰ１、ＦＰ２）との両方を捕捉分子として含む。代替実施形態では、カートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３は、図１２に関して以下でより詳細に説明するように、捕捉核酸配列ＦＮと、特に捕捉蛋白質ＦＰの代替物としての捕捉アプタマーＦＡとの両方を捕捉分子として含む。更に、カートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３が捕捉蛋白質ＦＰと捕捉アプタマーＦＡとの両方を捕捉分子として含む実施形態も可能であり、この場合に、捕捉アプタマーＦＡは、捕捉蛋白質ＦＰからの異なるターゲット検体に結合され、及び／又は他の低分子物質、ステロイド、又は有機リン酸塩などのようなターゲット蛋白質ＺＰとは異なるターゲット検体に結合するように好ましくは設計される。
【０２３６】
図６に示すように、特に、センサ装置１１３を用いて、対応するセンサフィールド１１３Ｂ内で及び／又は対応する電極１１３Ｃ上で捕捉蛋白質ＦＰに対応するターゲット蛋白質ＺＰと捕捉核酸配列ＦＮに対応するターゲット核酸配列ＺＮとを検出又は識別することができるように、好ましくは、センサフィールド１１３Ｂ及び／又は電極１１３Ｃの一部又は全てには、それぞれ捕捉蛋白質ＦＰと捕捉核酸配列ＦＮとの両方が設けられる。
【０２３７】
言い換えれば、図６及び図７に第１及び第２（左から）のセンサフィールド１１３Ｂに関して示すように、好ましくは、捕捉蛋白質ＦＰと捕捉核酸配列ＦＮとの両方は、共通センサフィールド１１３Ｂ及び／又は共通電極１１３Ｃに付加、固定、及び／又はその上で不動化され、及び／又は互いに隣接して付加、固定、及び／又は不動化される。
【０２３８】
従って、好ましくは、１つのセンサフィールド１１３Ｂは、１つの検体を検出するためだけではなく、少なくとも２つの検体、具体的には一方でターゲット蛋白質ＺＰを（図６に記載の例えばＺＰ１及び／又はＺＰ２）と、他方でターゲット核酸配列ＺＮ（図９に記載の例えばＺＮ１及び／又はＺＮ２）とを検出及び特に測定するのに使用される。対応する捕捉分子、具体的には捕捉蛋白質ＦＰと捕捉核酸配列ＦＮとは、センサフィールド１１３Ｂの電極１１３Ｃの各々の上に互いに又は少なくとも理論的には同じセンサフィールド１１３Ｂの２つの電極１１３Ｃ上に別々に配置及び／又は不動化することができる。
【０２３９】
従って、同じ個数のセンサフィールド１１３Ｂを用いて検体の２倍の検出処理及び／又は測定を実施することができる。
【０２４０】
これに加えて又はこれに代えて、一例として図６から図９に第３及び第４（左から）のセンサフィールド１１３Ｂに関して示すように、捕捉蛋白質ＦＰ又は捕捉核酸配列ＦＮのいずれかのみをセンサフィールド１１３Ｂの一部又は全ての中に固定及び／又は不動化することができる。例えば、第３のセンサフィールド１１３Ｂ内には捕捉核酸配列ＦＮ２のみが設けられており及び／又は不動化されており、それに対して第４のセンサフィールド１１３Ｂ内には捕捉蛋白質ＦＰ１のみが設けられている及び／又は不動化されている。
【０２４１】
分析システム１、カートリッジ１００、センサ装置１１３、及び／又はセンサアレイ１１３Ａが、センサフィールド１１３Ｂ内に一緒に又は別々に設けられる及び／又は不動化される捕捉蛋白質ＦＰと捕捉核酸配列ＦＮとの両方を含むことを提案する。
【０２４２】
従って、ターゲット蛋白質ＺＰ、特に複数の異なるターゲット蛋白質ＺＰを検出するための蛋白質アッセイと、核酸配列ＺＮ、特に複数の異なる核酸配列ＺＮを検出するための核酸アッセイとの両方は、分析システム１、カートリッジ１００、及び／又はセンサ装置１１３を用いて同じカートリッジ１００内で及び／又はそれを用いて実施することができ、かつそのように定める。
【０２４３】
センサフィールド１１３Ｂ内で異なる検体、特に一方で異なるターゲット蛋白質ＺＰ１、Ｐ２と、他方で異なるターゲット核酸配列ＺＮ１、ＺＮ２とに特定的に結合するために、異なるセンサフィールド１１３Ｂ、異なる電極対、及び／又は電極１１３Ｃに対して異なる捕捉蛋白質ＦＰ１及び／又はＦＰ２、及び／又は異なる捕捉核酸配列ＦＮ１及び／又はＦＮ２が好ましくは設けられる。
【０２４４】
特に好ましくは、センサ装置１１３又はセンサアレイ１１３Ａは、各センサフィールド１１３Ｂ内で結合された検体を定性的及び／又は定量的に決定することを可能にする。
【０２４５】
好ましくは、捕捉分子は、結合Ｂ、特にチオール結合により、及び／又は任意的にいわゆるスペーサ、特にＣ６スペーサによってセンサ装置１１３、センサアレイ１１３Ａ、及び／又は電極１１３Ｃに結合される。結合Ｂによる捕捉分子の支配的結合により、ハイブリダイゼーション（hybridisation）を妨害する構造、例えば、ヘアピン構造の形成を防ぐことができる。
【０２４６】
任意的に、センサ装置１１３は、検体を対応する捕捉分子に異なるハイブリダイゼーション温度で好ましくは結合するために異なるハイブリダイゼーション温度を有する捕捉分子を含む。
【０２４７】
ハイブリダイゼーション温度は、好ましくは、（増幅された）検体、ターゲット核酸配列ＺＮ、又はターゲット蛋白質ＺＰが対応する捕捉分子、対応する捕捉核酸配列ＦＮ、又は対応する捕捉蛋白質ＦＰに結合される（平均）温度である。
【０２４８】
任意的なハイブリダイゼーション温度は、好ましくは、対応する捕捉分子に結合される検体の個数が最大にされ、及び／又は互いに結合される検体の個数が最小にされる温度である。
【０２４９】
好ましくは、（任意的な）ハイブリダイゼーション温度は、異なる検体、特にターゲット核酸配列ＺＮに対して異なる。
【０２５０】
好ましくは、ターゲット核酸配列ＺＮを捕捉核酸配列ＦＮに結合するためのハイブリダイゼーション温度は、ターゲット蛋白質ＺＰを捕捉蛋白質ＦＰに結合するためのハイブリダイゼーション温度よりも（有意に）高く、特に好ましくは、１０℃又は１５℃よりも高い。
【０２５１】
好ましくは、捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰの変性温度は、捕捉核酸配列ＦＮ及び／又はターゲット核酸配列ＺＮの変性温度、及び／又は溶解点又は溶解温度よりも有意に低く、特に好ましくは２０℃又は３０℃よりも低い。
【０２５２】
捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰの変性温度は、好ましくは、捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰが減成及び／又はその空間的構造が破壊される及び／又はその始端になる（平均）温度、及び／又はターゲット蛋白質ＺＰと捕捉蛋白質ＦＰの間の結合が切断及び／又は破壊される及び／又はその始端になる（平均）温度である。
【０２５３】
捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰの変性温度は、好ましくは３０℃又は４０℃よりも高く、特に４５℃又は５０℃よりも高い及び／又は９０℃又は８０℃よりも低く、特に７０℃よりも低い。
【０２５４】
捕捉核酸配列ＦＮ及び／又はターゲット核酸配列ＺＮの変性温度及び／又は溶解点は、好ましくは、ターゲット核酸配列ＺＮと捕捉核酸配列ＦＮの間の結合が切断され、すなわち、配列が分離される時の（平均）温度及び／又はその始端になる（平均）温度である。
【０２５５】
好ましくは、捕捉核酸配列ＦＮ及び／又はターゲット核酸配列ＺＮの変性温度、及び／又は溶解点又は溶解温度は、８０℃又は９０℃よりも高く、特に９５℃又は１００℃よりも高い及び／又は１２０℃又は１１０℃よりも低い。
【０２５６】
特に好ましくは、分析システム１及び／又はカートリッジ１００は、最初に蛋白質アッセイを次いで核酸アッセイを実施することができるように設計される。
【０２５７】
蛋白質アッセイ中に、検体及び／又はターゲット蛋白質ＺＰが捕捉蛋白質ＦＰに結合され、次いで検出及び／又は測定が実施される。核酸アッセイ中に、検体及び／又はターゲット核酸配列ＺＮが捕捉核酸配列ＦＮに結合され、次いで検出及び／又は測定が実施される。
【０２５８】
好ましくは、蛋白質アッセイが実施された後に、捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰは、特に対応する熱効果によって変性されるか又は別の方式で減成又は遮断される。
【０２５９】
分析システム１、分析デバイス２００、及び／又はカートリッジ１００は、捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰを変性させるための対応する温度効果又は加熱効果が可能になり、特に確実になるように好ましくは設計される。変形により、捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰは、捕捉蛋白質ＦＰの変性温度よりも高くまで加熱された流体を誘導すること又はこの流体の効果によって変性させることができる。中間温度制御装置２０４Ｂを用いて好ましくは加熱されるこの流体は、洗浄溶液、緩衝液、核酸配列、及び／又はターゲット核酸配列ＺＮ、及び／又は特にＰＣＲによって生成された増幅生成物とすることができる。
【０２６０】
方法の特に好ましい変形により、蛋白質アッセイの後に核酸アッセイのために相応に加熱されたターゲット核酸配列ＺＮを誘導する及び／又は供給することによって捕捉蛋白質ＦＰ（それに結合されたターゲット蛋白質ＺＰを含む）を変性させることができる。
【０２６１】
好ましくは、センサ装置１１３、特に電極１１３Ｃ、支持体１１３Ｄ、センサ区画１１８、及び／又はセンサカバー１１７の温度は、上述したように好ましくは分析デバイス２００を用いて、特に温度制御装置２０４Ｂ及び／又は２０４Ｃを用いて少なくとも間接的に制御又は設定することができる。上述のように、変性目的で特に捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰに影響を及ぼすことができる。
【０２６２】
好ましくは、この場合に、センサ温度制御装置２０４Ｃがセンサ装置１１３の接続面と接触していることにより、センサ温度制御装置２０４Ｃを用いて特に測定面上及び／又はセンサ区画１１８内に所望、所要、又は最適の変性温度及び／又はハイブリダイゼーション温度が設定されるようにセンサ区画１１８が温度制御される。
【０２６３】
任意的に、蛋白質アッセイが実施された後及び／又は核酸アッセイの開始前に、センサ温度制御装置２０４Ｃを用いて及び／又はセンサ区画１１８を温度制御することにより、ハイブリダイズされた（hybridised）ターゲット蛋白質ＺＰと捕捉蛋白質ＦＰとを変性させること及び／又はターゲット蛋白質ＺＰと捕捉蛋白質ＦＰの間の結合を切断することができる。すなわち、捕捉蛋白質ＦＰに結合されたターゲット蛋白質ＺＰが、捕捉核酸配列ＦＮに結合されたターゲット核酸配列ＺＮの測定に対して有する可能性がある考えられる妨害効果を防止又は少なくとも低減することができる。
【０２６４】
以下では、本提案の分析システム１、分析デバイス２００、及び／又はカートリッジ１００を使用する及び／又は本提案の方法に従う検査又は分析の好ましいシーケンスを一例としてより詳細に説明する。
【０２６５】
分析システム１、カートリッジ１００、及び／又は分析デバイス２００は、本提案の方法を実施するように好ましくは設計される。
【０２６６】
本方法は、特に医学、特に獣医学の分野において疾患及び／又は病原体を検出又は識別するために使用することができる。これに代えて、本方法は、他の目的、例えば、食品安全性又は環境分析法などのために使用することができる。
【０２６７】
本提案の方法では、サンプルＰの（異なる）ターゲット検体を検出又は識別するための複数の（異なる）アッセイは、特に順番に、同じカートリッジ１００内で、及び／又は同じセンサ装置１１３内で実施される。好ましくは、蛋白質アッセイ、核酸アッセイ、及び／又はアプタマーアッセイから構成される選択枝群から少なくとも２つ又は厳密に２つの（異なる）アッセイが実施される。
【０２６８】
好ましくは、蛋白質アッセイは、ターゲット蛋白質ＺＰ、特にターゲット抗原及び／又はターゲット抗体を検出又は識別するために実施される。特に、ターゲット蛋白質ＺＰは、サンプルＰの検体の形態にある対応する捕捉分子、特に捕捉蛋白質ＦＰに結合される。
【０２６９】
好ましくは、核酸アッセイは、特に蛋白質アッセイに加えて、ターゲット核酸配列ＺＮ、特にターゲットＤＮＡ配列及び／又はターゲットＲＮＡ配列を検出又は識別するために実施される。特に好ましくは、ターゲット核酸配列ＺＮは、サンプルＰの検体の形態にある対応する捕捉分子、特に捕捉核酸配列ＦＮに結合される。
【０２７０】
任意的に、ターゲット蛋白質ＺＰ又はそれとは異なる別のターゲット検体を検出又は識別するために、特に蛋白質アッセイの代替物としてアプタマーアッセイが実施される。しかし、上述したように、アプタマーアッセイは、蛋白質アッセイに加えて及び／又は核酸アッセイの代替として実施することができる。しかし、以下では、最初に、蛋白質アッセイと核酸アッセイとの両方が実施される方法の特に好ましい変形を説明する。しかし、それぞれのアッセイを準備及び／又は実施する段階に関するいずれの説明も、蛋白質アッセイ、核酸アッセイ、及び／又はアプタマーアッセイから構成される選択枝群からの他の組合せに相応に適用される。
【０２７１】
核酸アッセイ中に、サンプルＰの少なくとも１つの検体は、特にＰＣＲを用いて好ましくは増幅又は複製される。蛋白質アッセイを実施する時に、このタイプの方法段階は好ましくは省略される。
【０２７２】
好ましくは、結合された検体又はその増幅生成物は、特に蛋白質アッセイと核酸アッセイとの両方において電気化学的に識別又は検出される。
【０２７３】
方法の第１の変形では、蛋白質アッセイ及び核酸アッセイは好ましくは順番に実施され、蛋白質アッセイは核酸アッセイの前に好ましくは実施される。特に、以下で詳細に説明するように、最初にターゲット蛋白質ＺＰが対応する捕捉蛋白質ＦＰに結合されて検出され、その後に初めてターゲット核酸配列ＺＮが対応する捕捉核酸配列ＦＮに結合されて検出される。
【０２７４】
本提案の方法の開始点として、少なくとも１つの検体を有するサンプルＰ、好ましくは、ヒト又は動物の身体からの流体又は液体、特に血液、唾液、又は尿が、最初に接続部１０４Ａを通って受け入れキャビティ１０４内に好ましくは導入され、サンプルＰは前処理、特に濾過することができる。
【０２７５】
特に、蛋白質アッセイと核酸アッセイとの両方が同じサンプルＰを用いて実施される。
【０２７６】
サンプルＰが受け入れられた状態で、受け入れキャビティ１０４及び／又はその接続部１０４Ａが液密方式及び／又は気密方式で流体閉止される。
【０２７７】
好ましくは、次いで、サンプルＰを有するカートリッジ１００が、特に好ましくは、上部から分析デバイス２００又は開口部２１３内に挿入又は滑入される。
【０２７８】
特に好ましくは、カートリッジ１００は、分析デバイス２００によって少なくとも実質的に垂直に受け入れられる。
【０２７９】
方法シーケンス、特に、流体の流れ及び給送及び混合などは、分析デバイス２００又は制御装置２０７によって特にポンプドライブ２０２又はポンプ装置１１２、及び／又はアクチュエータ２０５又はバルブ１１５を相応に作動させて起動することで制御される。
【０２８０】
好ましくは、サンプルＰ又はその一部又は上澄みが受け入れキャビティ１０４から好ましくは核酸アッセイを実施するために特に出口１０４Ｃを通って、及び／又は特に蛋白質アッセイを実施するために中間接続部１０４Ｄを通って取り出され、混合キャビティ１０７に計量方式で好ましくは供給される。
【０２８１】
特に好ましくは、サンプルＰは、蛋白質アッセイを実施するのに使用される第１のサンプル部分及び核酸アッセイを実施するのに使用される第２のサンプル部分という少なくとも２つのサンプル部分に分割される。好ましくは、サンプルＰは、出口１０４Ｃを通って取り出されることと、中間接続部１０４Ｄを通って取り出されることとによってこれらのアッセイに対して異なるサンプル部分に分割される。しかし、特に、サンプルＰが混合キャビティ１０７から順番に取り出されることによってこれらのアッセイに対して異なるサンプル部分に分割される方法の他の変形も可能である。
【０２８２】
以下では、最初に蛋白質アッセイに必要とされる方法段階を説明し、次いで、核酸アッセイに必要とされる方法段階を説明する。
【０２８３】
好ましくは、サンプルＰ又はその一部分は、蛋白質アッセイのために受け入れキャビティ１０４の出口１０４Ｃ又は中間接続部１０４Ｄを通って取り出される。
【０２８４】
好ましくは、カートリッジ１００内の蛋白質アッセイのためのサンプルＰ又はその一部分は、混合キャビティ１０７内に導入される前に特に第１の計量キャビティ１０５Ａ及び／又は第２の計量キャビティ１０５Ｂ内で又はこれらを用いて計量される。この場合に、望ましい計量を可能にするために、特に上流及び／又は下流のセンサ部分１１６が割り当てられたセンサ２０６と併用される。しかし、他のソリューションも可能である。
【０２８５】
好ましくは、蛋白質アッセイのためのサンプルＰ又はその一部分は混合キャビティ１０７から取り出され、センサ配置及び／又はセンサ装置１１３に好ましくは直接に、特にバイパス１１４Ａを通って及び／又は反応キャビティ１０９を過ぎるように供給される。
【０２８６】
蛋白質アッセイのためのサンプルＰ又はサンプル部分は、変性温度まで又はそれを上回って加熱するべきではないことは重要である。これは、サンプルＰをセンサ配置及び／又はセンサ装置１１３に誘導する間に考慮に入れるべきである。
【０２８７】
蛋白質アッセイを実施するために、必要に応じてサンプルＰ又はサンプル部分をカートリッジ１００内で前処理することができ、又は前処理せずにセンサ配置及び／又はセンサ装置１１３に誘導することができる。後者の場合は、特に、例えば、サンプルＰの上澄みが中間接続部１１４Ｄを通って排出され、センサ配置又はセンサ装置１１３にサンプル部分として誘導される場合に可能である。しかし、この場合に、他の方法シーケンスも可能である。同様に、蛋白質アッセイでは、サンプルＰ又はサンプル部分を反応キャビティ１０９のうちの１又は２以上を通して誘導するが、これらの反応キャビティ１０９内で核酸アッセイが実施される場合に必要な周期的な温度制御を使用することなく行うように考えることができる。更に、サンプルＰを中間温度制御キャビティ１１０を通して誘導するが、この処理においてサンプルＰをターゲット蛋白質ＺＰの変性温度を上回って加熱することなく行うことができる。すなわち、キャビティを含むカートリッジ１００上に存在する装置を蛋白質アッセイを実施する時にサンプルＰをセンサ配置及び／又はセンサ装置１１３に少なくとも供給するか又は誘導するために及び／又は試薬を混合するために使用することができる。従って、同じチャネル及び／又はキャビティの少なくとも一部を蛋白質アッセイのために有利に使用することができ、同じく核酸アッセイのために使用することができ、又はその逆も同様である。
【０２８８】
好ましくは、サンプルＰ又はサンプル部分のターゲット蛋白質ＺＰは、センサ配置及び／又はセンサ装置１１３内で対応する捕捉蛋白質ＦＰに結合され、特に電気化学的に及び／又は酸化還元サイクルによって識別又は検出される。
【０２８９】
好ましくは、ターゲット蛋白質ＺＰのハイブリダイゼーション中及び／又は検出中に、センサ区画１１８及び／又はセンサフィールド１１３Ｂ内にターゲット核酸配列ＺＮは好ましくは存在しない。特に、蛋白質アッセイ中に、対応する捕捉核酸配列ＦＮに結合することができ、従って、ターゲット蛋白質ＺＰの検出に影響を及ぼし、時に歪曲させる増幅生成物及び／又は単鎖ターゲット核酸配列ＺＮがセンサ区画１１８に存在しない。
【０２９０】
好ましくは、特に、蛋白質アッセイが実施されるのに引き続き及び／又はその後に対応するターゲット核酸配列ＺＮに結合することができるように、ターゲット蛋白質ＺＰのハイブリダイゼーション中及び／又は検出中に捕捉核酸配列ＦＮは不在、非結合状態、及び／又は無損傷状態に留まる。
【０２９１】
図６は、センサカバー１１７が持ち上げられており及び／又は引き下げられておらず、蛋白質アッセイが実施されている時のセンサ配置の概略断面図である。
【０２９２】
サンプルＰのターゲット蛋白質ＺＰ１及びＺＰ２は、対応する捕捉蛋白質ＦＰ１及びＦＰ２に既に結合されている。
【０２９３】
更に図６は、結合されたターゲット蛋白質ＺＰ及び／又は捕捉蛋白質ＦＰとターゲット蛋白質ＺＰとの複合体に結合され、従って、これらの蛋白質及び／又は複合体にマーク付け又はラベル付けするラベルＬの追加完了後の状態を示している。
【０２９４】
添加基質ＳＵと触媒反応することができる酵素を含む検出器分子Ｄが次いでマーカ又はラベルＬに結合される。
【０２９５】
図７は、図６に対応し、かつセンサカバー１１７が引き下げられた状態にあるセンサ配置の概略断面図である。検出器分子Ｄは、供給された基質ＳＵを部分的に成分ＳＡとＳＰとに既に分割及び／又は分解されている。センサカバー１１７を引き下げることにより、センサフィールド１１３Ｂ間の物質の行き来が少なくともほぼ停止される。
【０２９６】
この時点で、特に酸化還元サイクルとして公知であるものを用いて電気化学的測定を実施することができる。
【０２９７】
蛋白質アッセイ及び／又はアプタマーアッセイでの電気化学的検出は、少なくとも実質的に核酸アッセイでのものと同じ方式で好ましくは実施され、後で全てのアッセイに関して一緒により詳細に説明する。
【０２９８】
結合されたターゲット蛋白質ＺＰの蛋白質アッセイ及び／又は検出の終了後に、センサ装置１１３及び／又はセンサ区画１１８は、次の核酸アッセイのために準備される。
【０２９９】
好ましくは、蛋白質アッセイの終了後に及び／又は核酸アッセイを準備するために、センサ装置１１３、センサ区画１１８、及び／又は中間温度制御装置２０４Ｂは、特にターゲット蛋白質ＺＰ及び／又は捕捉蛋白質ＦＰの少なくとも変性温度まで、及び／又は互いに結合されたターゲット蛋白質ＺＰと捕捉蛋白質ＦＰとを変性させるのに必要とされる温度までセンサ温度制御装置２０４Ｃを好ましくは用いて加熱され、及び／又は中間温度制御装置２０４Ｂを好ましくは用いて相応に予熱された流体を誘導することによって加熱される。
【０３００】
特に好ましくは、センサ装置１１３及び／又はセンサ区画１１８は、１秒又は２秒よりも長く、特に３秒又は５秒よりも長く、及び／又は１２０秒又は９０秒よりも短い期間にわたって加熱され、及び／又は変性温度又はそれよりも高い温度まで昇温される。それにより、ターゲット蛋白質ＺＰ及び／又は捕捉蛋白質ＦＰの全て又はほぼ全てが変性することを確実にする。
【０３０１】
特に、検出後及び／又は蛋白質アッセイが実施された後に、捕捉蛋白質ＦＰに結合されたターゲット蛋白質ＺＰは、好ましくは、熱の追加により、特に好ましくはセンサ装置１１３及び／又はセンサ区画１１８を加熱することにより、及び／又は中間温度制御装置２０４Ｂによって加熱された流体を誘導することによって変性される及び／又はセンサ装置１１３、特に捕捉蛋白質ＦＰ及び／又は電極１１３Ｃから除去される。
【０３０２】
熱の追加は、ターゲット蛋白質ＺＰと捕捉蛋白質ＦＰとの両方を好ましくは変性させ、それによってターゲット蛋白質ＺＰは捕捉蛋白質ＦＰから切り離される。しかし、一般的に、（変性した）捕捉蛋白質ＦＰは、熱の追加に起因してセンサアレイ１１３Ａ及び／又は電極１１３Ｃから剥離せず、熱の追加にも関わらず電極１１３Ｃに接続されたままに留まる。しかし、これは、捕捉蛋白質ＦＰの変性に起因して捕捉蛋白質ＦＰが不活性化状態にあり、及び／又はいかなるターゲット蛋白質ＺＰにも結合することができず、従って、核酸アッセイ中に測定を阻害することができないことでその後の核酸アッセイに対するいかなる影響ももたらさない。しかし、ターゲット蛋白質ＺＰと捕捉蛋白質ＦＰとの両方がセンサアレイ１１３Ａ及び／又は電極１１３Ｃから剥離する本方法の変形も可能である。
【０３０３】
好ましくは、センサカバー１１７は、センサ装置１１３が加熱される時に引き下げられた状態に留まる。それによって（閉じた）センサフィールド１１３Ｂの急速加熱が可能になる。しかし、センサ装置１１３を加熱する前に又はその目的でセンサカバー１１７がセンサ装置１１３から持ち上げられる本方法の変形も可能である。
【０３０４】
好ましくは、センサ装置１１３、センサ区画１１８、及び／又は捕捉蛋白質ＦＰ及びターゲット蛋白質ＺＰは、変性目的で少なくとも５０℃の温度、好ましくは７０℃よりも高い、特に９０℃よりも高い温度まで加熱され、捕捉核酸配列ＦＮ及び／又は（いずれかの）ターゲット核酸配列ＺＮは、無破損又は無傷のままに留まり、変性せず、及び／又はその後の核酸アッセイのために利用可能である。
【０３０５】
好ましくは、変性後に、変性した及び／又は剥離した捕捉蛋白質ＦＰ、及び／又はターゲット蛋白質ＺＰ又はこれらの残留物をセンサ配置、センサ区画１１８、及び／又はセンサフィールド１１３Ｂから除去するために、センサ配置、特にセンサ区画１１８及び／又はセンサフィールド１１３Ｂの洗浄及び／又は洗流の処理が、流体、試薬Ｆ３、又は洗浄緩衝液を好ましくは用いて行われる。
【０３０６】
図８は、蛋白質アッセイが実施された後、及び／又は捕捉蛋白質ＦＰ及びターゲット蛋白質ＺＰが変性し、センサ区画１１８が洗流された後のセンサ配置の概略断面図である。従って、図示の状態では、センサ配置は、特に核酸アッセイを実施することができる及び／又はターゲット核酸配列ＺＮをセンサ区画１１８に供給することができるように核酸アッセイのために準備が整った状態にある。
【０３０７】
図８に示すように、蛋白質アッセイが実施された後、更にそれ続く熱の追加の後に、捕捉核酸配列ＦＮは無傷であり、捕捉蛋白質ＦＰのみが変性及び／又は破壊している。
【０３０８】
核酸アッセイは、捕捉蛋白質ＦＰの好ましい変性の後に好ましくは実施される。この目的で最初にサンプルが調製される。
【０３０９】
好ましくは、上述したように、核酸アッセイのためにサンプルＰ又はその一部分が、任意的に受け入れキャビティ１０４の出口１０４Ｃ又は中間接続部１０４Ｄを通って取り出される。
【０３１０】
好ましくは、カートリッジ１００内の核酸アッセイのためのサンプルＰ又はその一部分は、混合キャビティ１０７内に導入される前に特に第１の計量キャビティ１０５Ａ及び／又は第２の計量キャビティ１０５Ｂ内で又はこれらを用いて計量される。蛋白質アッセイに関して上述したように、この場合に、望ましい計量を可能にするために、特に上流及び／又は下流のセンサ部分１１６が割り当てられたセンサ２０６と併用される。
【０３１１】
計量後に、混合キャビティ１０７内に核酸アッセイのためのサンプル部分が存在する。
【０３１２】
混合キャビティ１０７内で核酸アッセイのためのサンプルＰ又はサンプル部分が更に別の分析のために好ましくは調製され、及び／又は試薬、好ましくは、第１の貯留キャビティ１０８Ａからの液体試薬Ｆ１、及び／又は混合キャビティ１０７内に任意的に供給される１又は２以上の乾燥試薬Ｓ１、Ｓ２、及び／又はＳ３と混合される。
【０３１３】
液体試薬及び／又は乾燥試薬は、サンプルＰの前及び／又は後に混合キャビティ１０７内に導入することができる。図示の例では、乾燥試薬Ｓ１からＳ３は、混合キャビティ１０７内に好ましくは予め導入され、任意的にサンプルＰ及び／又は液体試薬Ｆ１によって溶かされる。
【０３１４】
液体試薬Ｆ１は、試薬、特に増幅反応又はＰＣＲのためのＰＣＲマスター混合物とすることができ、及び／又はサンプル緩衝液とすることができる。好ましくは、ＰＣＲマスター混合物は、ヌクレアーゼ非含有水、ＰＣＲを実施するための酵素、特に少なくとも１つのＤＮＡポリメラーゼ、ヌクレオシド三リン酸（ＮＴＰ）、特にデオキシヌクレオチド（ｄＮＴＰ）、塩類、特に塩化マグネシウム、及び／又は反応緩衝剤を含む。
【０３１５】
乾燥試薬Ｓ１、Ｓ２、及び／又はＳ３もまた、増幅反応又はＰＣＲを実施するのに必要とされる試薬とすることができ、乾燥状態にあり、特に凍結乾燥させた形態にある。好ましくは、乾燥試薬Ｓ１、Ｓ２、及び／又はＳ３は、特に凍結乾燥させた酵素、好ましくは、ＤＮＡポリメラーゼ、ＮＴＰ、ｄＮＴＰ、及び／又は塩類、好ましくは塩化マグネシウムから選択される。
【０３１６】
混合キャビティ１０７内の溶解又は混合が、特にガス又は空気を下部から導入する及び／又は吹き込むことによって発生するか又は促進される。この導入は、特に、ポンプ又はポンプ装置１１２を用いて回路内にガス又は空気を相応にポンプ注入すうことによって実施される。
【０３１７】
その後に、混合キャビティ１０７内で混合及び／又は前処理された望ましい容積のサンプルＰが、それぞれの反応キャビティ１０９の前又は上流に配置された及び／又は異なる試薬又はプライマー、この場合は乾燥試薬Ｓ４からＳ６が添加又は溶解された任意的な中間キャビティ１０６Ａから１０６Ｃのうちの（それぞれ）１つを特に好ましくは通じて１又は２以上の反応キャビティ１０９に好ましくは供給される。
【０３１８】
蛋白質アッセイとは対照的に、核酸アッセイ中に、サンプルＰ又はその一部分は混合キャビティ１０７から取り出されて反応キャビティ１０９及び／又は中間温度制御キャビティ１１０を通ってセンサ配置及び／又はセンサ装置１１３に供給される。
【０３１９】
特に好ましくは、（予備混合された）サンプルＰは、好ましくは等しいサイズのいくつかのサンプル部分に分割され、及び／又は好ましくは均等に及び／又は等しいサイズのサンプル部分で中間キャビティ１０６Ａから１０６Ｃの間及び／又は反応キャビティ１０９の間で分配される。
【０３２０】
異なる試薬、この場合は乾燥試薬Ｓ４からＳ６、特に好ましくはプライマー、特に１又は複数のＰＣＲに必要とされるもの、特にこの場合は異なるプライマーの群が、中間キャビティ１０６Ａから１０６Ｃ及び／又は異なる反応キャビティ１０９それぞれ内で（予備混合された）サンプルＰ又はサンプル部分に好ましくは添加される。
【０３２１】
異なる群又はサンプル部分内のプライマーは、特にそれぞれのプライマーが発生させる増幅生成物のハイブリダイゼーション温度に関して異なる。
【０３２２】
特に好ましくは、既に冒頭で指定した意味でマーカプライマーが使用される。
【０３２３】
図示の実施形態では、試薬又はプライマーＳ４からＳ６は中間キャビティ１０６Ａから１０６Ｃ内に含有される。しかし、他のソリューション、特に試薬又はプライマーＳ４からＳ６が反応キャビティ１０９内に含有されるものも可能である。
【０３２４】
好ましい実施形態により、中間キャビティ１０６Ａから１０６Ｃの各々は、１つの検体、好ましくは２つの異なる検体、より好ましくは３つの異なる検体を増幅／複製するためのプライマーを含む。しかし、反応キャビティ１０９又はサンプル部分毎に４又は５以上の異なる検体を増幅／複製することができる。
【０３２５】
特に好ましくは、反応キャビティ１０９は、それぞれの反応キャビティ１０９の上流に各々が配置された中間キャビティ１０６Ａから１０６Ｃを通って指定容積の（前処理された）サンプルＰ又はそれぞれのサンプル部分で連続して充填される。例えば、第１の反応キャビティ１０９Ａは、第２の反応キャビティ１０９Ｂの前に指定容積の前処理されたサンプルＰで充填され、及び／又は第２の反応キャビティ１０９Ｂは、第３の反応キャビティ１０９Ｃの前にこのサンプルで充填される。
【０３２６】
反応キャビティ１０９内では、検体又はターゲット核酸配列ＺＮを複製／増幅するために増幅反応又はＰＣＲが実施される。これらの反応は、特に割り当てられた好ましくは共通の反応温度制御装置２０４Ａを用いて、及び／又は全ての反応キャビティ１０９に対して好ましくは同時に、すなわち、特に同じ循環及び／又は温度（曲線／プロファイル）を用いて実施される。
【０３２７】
１又は複数のＰＣＲは、基本的に当業者に公知のプロトコル又は温度プロファイルに基づいて実施される。特に、反応キャビティ１０９内の混合物又はサンプル容積が好ましくは周期的に加熱及び冷却される。
【０３２８】
好ましくは、１つ／複数の反応キャビティ１０９内で検体から核酸生成物及び／又はターゲット核酸配列ＺＮが増幅生成物として生成される。
【０３２９】
核酸アッセイ中に、ラベルＬが、特に直接的に及び／又は増幅反応中に生成され（各場合に）、及び／又は検体、増幅生成物、及び／又はターゲット核酸配列ＺＮに取り付けられる。これは、特に、対応する好ましくはビオチン化されたプライマーを使用することによって達成される。しかし、ラベルＬは、別々に又は後に任意的にセンサ区画１１８内で初めて、及び／又はハイブリダイゼーションの後に生成され、及び／又は検体、増幅生成物、ターゲット核酸配列ＺＮ、及び／又はターゲット蛋白質ＺＰに結合することができる。
【０３３０】
特に、蛋白質アッセイ中に、ラベルＬは、捕捉分子への検体及び／又はターゲット蛋白質ＺＰのハイブリダイゼーションの後に初めて検体及び／又はターゲット蛋白質ＺＰに結合される。
【０３３１】
ラベルＬは、特に結合された検体及び／又は増幅生成物を検出するのに使用される。特に、ラベルＬは、以下でより詳細に説明するように、検出処理において検出又は識別することができる。
【０３３２】
特に好ましくは、大量の（異なる）検体又はターゲット核酸配列ＺＮを並列で増幅又は複製し、後に分析することができるように核酸アッセイ中に異なるプライマーＳ４からＳ６及び／又はプライマー対を用いて複数の増幅反応又はＰＣＲを並列で又は互いに独立に実施することができる。
【０３３３】
増幅反応を実施した後に、対応する流体容積、サンプル部分、及び／又は増幅生成物は、反応キャビティ１０９から特に群特定の及び／又は別々の中間キャビティ１０６Ｅ、１０６Ｆ、又は１０６Ｇ（それぞれ）、及び／又は任意的な（共通の）中間温度制御キャビティ１１０を通ってセンサ配置、特にセンサ装置１１３及び／又はセンサ区画１１８に連続して流し出される。
【０３３４】
中間キャビティ１０６Ｅから１０６Ｇは、ハイブリダイゼーションのために増幅生成物を調製するための更に別の試薬、この場合は乾燥試薬Ｓ９及びＳ１０それぞれ、例えば、更に別の調整のための緩衝剤、特にＳＳＣ緩衝剤、及び／又は塩類を含有する場合がある。これに基づいて、特にその後のハイブリダイゼーション（捕捉分子への結合）の効率を改善するために、増幅生成物の更に別の調整を実施することができる。特に好ましくは、サンプルＰのｐＨは、中間キャビティ１０６Ｅから１０６Ｇ内で及び／又は乾燥試薬Ｓ９及びＳ１０を用いて設定又は最適化される。
【０３３５】
任意的に、検体、増幅生成物、及び／又はターゲット核酸配列ＺＮを特に好ましくは変性させるために、サンプルＰ又はサンプル部分、検体、増幅生成物、及び／又はターゲット核酸配列ＺＮは、特にセンサ配置又はセンサ装置１１３に供給される直前及び／又は反応キャビティ１０９とセンサ配置又はセンサ装置１１３との間において、特に中間温度制御キャビティ１１０を用いて及び／又はその中で、及び／又は中間温度制御装置２０４Ｂを用いて能動的に温度制御され（事前に）、好ましくは予熱される。
【０３３６】
好ましくは、先行して実施された蛋白質アッセイからの捕捉蛋白質ＦＮ及びターゲット蛋白質ＺＰは、上述したように中間温度制御キャビティ１１０を用いて及び／又はその中で、及び／又は中間温度制御装置２０４Ｂを用いて加熱された核酸アッセイのためのサンプルＰ又はサンプル部分を給送することによって変性される。
【０３３７】
（加熱された）サンプルＰ、検体、及び／又は増幅生成物がセンサ装置１１３に供給された後に、図９に示すように、検体及び／又は増幅生成物は、好ましくは、特にセンサ温度制御装置２０４Ｃを用いてセンサ配置又はセンサ装置１１３を（能動的に）温度制御すること、特に加熱することによって捕捉核酸配列ＦＮに対してハイブリダイズされる。
【０３３８】
サンプルＰ、検体、及び／又は増幅生成物が捕捉核酸配列ＦＮに対してハイブリダイズされ及び／又は結合されると、特に、好ましくは付与されたラベルＬを用いて又は別の方式で検出が続く。
【０３３９】
以下では、特に好ましい検出変形、具体的には電気化学検出又は酸化還元サイクルを使用する検出をより詳細に説明するが、他のタイプの検出、例えば、光学検出又は容量的検出を実施することができる。以下で説明する検出は、蛋白質アッセイ及び／又はアプタマーアッセイ中と核酸アッセイ中との両方で好ましくは実施され、従って、以下の説明は全てのアッセイに適用される。
【０３４０】
検体の（それぞれの）結合／ハイブリダイゼーションに続いて、センサ配置及び／又はセンサ装置１１３は検出のために準備及び／又は前処理される。
【０３４１】
検体の結合に続いて、好ましくは、任意的な洗浄処理が行われ、及び／又は追加の試薬又は液体が、特に貯留キャビティ１０８Ｂから１０８Ｅから任意的に給送される。
【０３４２】
特に、更に別の方法シーケンスを妨害する可能性があるサンプルＰの残り物、サンプル残留物、又は未結合の検体又は増幅生成物、試薬、及び／又はＰＣＲからの残り物、並びに他の物質が特にセンサ区画１１８から除去されることを提供することができる。
【０３４３】
特に好ましくは、センサ配置又はセンサ装置１１３に対する洗浄処理は、特に、センサ区画１１８及び／又はセンサ装置１１３の領域から未結合検体を洗い去るか又は洗い流すために、流体、特に洗浄緩衝液がセンサ区画１１８を通って及び／又はセンサ装置１１３を過ぎるように誘導される処理及び／又は方法段階である。この場合に、洗浄緩衝液自体は、いかなる検体も好ましくは含まず、従って、センサ区画１１８には、その後の評価を妨げるか又は歪曲させる可能性がある物質が不在である。
【０３４４】
洗浄又は洗流は、特に、貯留キャビティ１０８Ｃ内に好ましくは含有された流体又は試薬Ｆ３、特に洗浄緩衝液、特に好ましくはクエン酸ナトリウム緩衝液又はＳＳＣ緩衝液を用いて行うことができる。その後の検出を妨害する可能性がある未結合の検体、増幅生成物、及び物質は、洗浄緩衝液によってセンサ区画１１８及び／又はセンサ装置１１３から好ましくは除去され、及び／又は回収キャビティ１１１に供給される。
【０３４５】
洗浄処理に引き次いで及び／又はその後に、方法の好ましい変形に従って捕捉分子に結合された検体及び／又は増幅生成物の検出が行われる。
【０３４６】
蛋白質アッセイの場合と同様に、結合された検体又は増幅生成物がまだマーク付けされていないか又はラベルＬが付与されていない場合に、好ましくは貯留キャビティ１０８Ｅから特に好ましくは液体試薬Ｆ５の形態でラベルＬがセンサ配置又はセンサ区画１１８に供給される。任意的に、次いで、別の洗浄処理がある。
【０３４７】
捕捉分子に結合された検体又は増幅生成物を検出するために、好ましくは貯留キャビティ１０８Ｄから試薬Ｆ４及び／又は検出器分子Ｄ、特にアルカリホスファターゼ／ストレプトアビジンがセンサ装置１１３に供給される。
【０３４８】
本発明の意味の範囲では、「検出器分子」という用語は、（結合された）検体又は増幅生成物のマーカ又はラベルＬに特定的に結合され、それによってこれらの検体又は増幅生成物の検出を可能にする分子を意味すると好ましくは理解される。
【０３４９】
特に、検出器分子Ｄは、マーカ又はラベルＬ、特にビオチンに特定的に結合され、基質ＳＵを変換するためのレポーター酵素を含む酵素複合体及び／又は免疫複合体とすることができる。
【０３５０】
本発明の関連では、検出器分子Ｄは、ビオチンに対して高い親和性を有するストレプトアビジン及び／又は非反応性のリン酸モノエステルを電気化学的に活性な分子及びリン酸塩に変換することができるアルカリホスファターゼに好ましくは基づいている。
【０３５１】
好ましくは、ラベルＬがビオチンに基づき、かつ検出器分子Ｄがストレプトアビジン／アルカリホスファターゼに基づく検出システムが使用される。しかし、他の検出器分子Ｄを使用することができる。
【０３５２】
図９に示すように、試薬Ｆ４又は検出器分子Ｄは、結合された検体又は増幅生成物、特に結合された検体又は増幅生成物のラベルＬ、特に好ましくはビオチンマーカに結合することができる。
【０３５３】
任意的に、試薬Ｆ４及び／又は検出器分子Ｄが検体及び／又は増幅生成物又はラベルＬに結合するのに続いて又はその後に、特にセンサ装置１１３から未結合の試薬Ｆ４及び／又は検出器分子Ｄを除去するために流体、試薬Ｆ３、又は洗浄緩衝液を好ましくは用いて（追加の）洗浄処理及び／又は洗流が行われる。
【０３５４】
好ましくは、検出のための試薬Ｓ７、Ｓ８、及び／又は基質ＳＵは、基質ＳＵに適し、特に好ましくは試薬Ｓ７、Ｓ８、及び／又は基質ＳＵを溶解するのに適する特に貯留キャビティ１０８Ｂから採取された流体又は試薬Ｆ２（特に緩衝液）と好ましくは一緒に特に貯留キャビティ１０６Ｄからセンサ配置又はセンサ装置１１３に最後に供給される。特に、試薬Ｓ７及び／又はＳ８は、基質ＳＵを形成することができるか又はそれを含む。
【０３５５】
好ましくは、ｐ−アミノフェニルホスフェート（ｐＡＰＰ）が基質ＳＵとして使用される。
【０３５６】
基質ＳＵは、結合された検体又は増幅生成物、及び／又は検出器分子Ｄに対して好ましくは反応し、及び／又はこれらと共に反応し、及び／又はこれらを電気化学的に測定することを可能にする。
【０３５７】
結合された検体又は増幅生成物の検出又は電気化学測定を実施するために、又は基質ＳＵを添加した後に特に（個々の）センサフィールド１１３Ｂを互いに流体分離するために、及び／又はセンサフィールド１１３Ｂの間の物質の行き来を防止又は最小にするために、センサカバー１１７が好ましくは空圧的に起動される及び／又はセンサ装置１１３上まで引き下げられる（図７に蛋白質アッセイに関して示すように）。
【０３５８】
センサカバー１１７を起動するか又は引き下げることにより、特に反応及び／又は検出が不正な又は隣接するセンサフィールド１１３Ｂに割り当てられるのが防止され、こうして測定の不正確性又は誤差が発生することが防止される。特に、センサカバー１１７は、本方法の測定精度を高める。
【０３５９】
特に図７に蛋白質アッセイに関して示すように、基質ＳＵは、結合された検出器分子Ｄ、特に結合された検出器分子Ｄのアルカリホスファターゼにより、好ましくは、特に電気化学活性及び／又は酸化還元活性を有するｐ−アミノフェノールのような第１の物質ＳＡとリン酸塩のような第２の物質ＳＰとに好ましくは分割される。
【０３６０】
好ましくは、第１の又は電気化学的に活性な物質ＳＡは、センサ装置１１３又は個々のセンサフィールド１１３Ｂ内で電気化学測定及び／又は酸化還元サイクルによって検出される。
【０３６１】
特に好ましくは、第１の物質ＳＡを用いて酸化還元反応が電極１１３Ｃにおいて発生し、第１の物質ＳＡは、好ましくは電子を電極１１３Ｃに放出するか又は電極１１３Ｃから受け入れる。
【０３６２】
特に、それぞれのセンサフィールド１１３Ｂ内の第１の物質ＳＡの存在及び／又はそれぞれの量が関連の酸化還元反応によって検出される。すなわち、それぞれのセンサフィールド１１３Ｂ内で検体又は増幅生成物が捕捉分子に結合されているか否か及び何個結合されているかを定性的及び特に定量的にも決定することができる。それにより、どの検体がサンプルＰ中に存在しているか又はしていたかに関する情報が与えられ、特にこれらの検体の量に関する情報も与えられる。
【０３６３】
特に、第１の物質ＳＡとの酸化還元反応により、割り当てられた電極１１３Ｃにおいて電気信号が発生し、この信号は、割り当てられた電子回路を用いて好ましくは検出される。
【０３６４】
こうして発生した電極１１３Ｃからの信号に基づいて、捕捉分子に対するハイブリダイゼーションが発生したか否か及び／又は何処で発生したかが決定される。
【０３６５】
測定は、蛋白質アッセイ及び／又はアプタマーアッセイに関して一度、更に核酸アッセイに関して一度好ましくは実施される。
【０３６６】
上述したように、蛋白質アッセイ及び核酸アッセイは、独立に及び／又は連続して好ましくは実施される。特に、核酸アッセイは、蛋白質アッセイが完了した後に初めて開始され、及び／又は核酸アッセイのためのサンプルＰ又はサンプル部分は、蛋白質アッセイが終了した後及び／又は結合されたターゲット蛋白質ＺＰの検出が完了した後に初めて受け入れキャビティ１０４又は混合キャビティ１０７から放出され、及び／又は１つ／複数の反応キャビティ１０９に供給される。
【０３６７】
しかし、蛋白質アッセイと核酸アッセイとが同時に開始される及び／又は時間的に重複する方法の変形も可能である。
【０３６８】
方法の特に好ましい変形では、ターゲット蛋白質ＺＰのハイブリダイゼーション及び／又は検出の前及び／又は最中にターゲット核酸配列ＺＮが増幅反応のために調製され、反応キャビティ１０９に供給され、中間キャビティ１０６内で特にハイブリダイゼーションのために調製され、及び／又は中間温度制御キャビティ１１０内で予熱される。このようにして、検査の所要時間及び／又は両方のアッセイを実施するための時間を有利に短縮することができる。
【０３６９】
好ましくは、ターゲット核酸配列ＺＮは、蛋白質アッセイが実施された後に初めて及び／又は核酸アッセイを実施するために１つ／複数の反応キャビティ１０９内で増幅反応を用いて実施される。しかし、蛋白質アッセイが依然として実施されている間にターゲット核酸配列ＺＮの増幅が行われる方法の変形も可能である。
【０３７０】
好ましくは、ターゲット核酸配列ＺＮは、蛋白質アッセイが実施された後及び／又は捕捉蛋白質ＦＰ及び／又はターゲット蛋白質ＺＰが変性された後に初めてセンサ装置１１３及び／又はセンサ区画１１８に給送され、対応する捕捉核酸配列ＦＮに結合され、及び／又は上述したように特に電気化学的に及び／又は酸化還元サイクルによって識別又は検出される。
【０３７１】
図９は、核酸アッセイが実施されている間、センサカバー１１７が引き下げられる直前、及び／又は捕捉核酸配列ＦＮに結合されたターゲット核酸配列ＺＮの検出の直前のセンサ配置を示している。
【０３７２】
以上により、本提案の方法を使用することにより、複数であって特に異なるものでもあるターゲット蛋白質ＺＰと、複数であって特に異なるものでもあるターゲット核酸配列ＺＮとを好ましくは順番に及び／又は連続してセンサ装置１１３及び／又はセンサアレイ１１３Ａの１つの（共通）センサフィールド１１３Ｂ内で、特にセンサ装置１１３及び／又はセンサアレイ１１３Ａの特に１つの（共通）電極１１３Ｃ上で対応する捕捉分子、特に対応する捕捉蛋白質ＦＰと対応する捕捉核酸配列ＦＮとに結合することができる。
【０３７３】
特に蛋白質アッセイと核酸アッセイとの両方の検査結果又は測定結果は、分析デバイス２００又はその制御装置２０７に電気接続装置２０３を好ましくは用いて及び／又は順番に又は同時に特に電気的に送信され、特に表示装置２０９及び／又はインタフェース２１０によって相応に準備、分析、格納、表示、及び／又は出力される。
【０３７４】
検査が実施された後に、カートリッジ１００は、分析デバイス２００から切断され、及び／又はそこから解除又は放出され、特に廃棄される。
【０３７５】
図１０から図１０Ｃは、本提案のセンサアレイ１１３Ａ上で完了した蛍光測定の概略図である。
【０３７６】
センサアレイ１１３Ａは、８個の行と１６個の列とで配置された１２８個のセンサフィールド１１３Ｂを含む。
【０３７７】
センサアレイ１１３Ａの列１、２、及び１０内のセンサフィールド１１３Ｂは負の対照として使用され、いかなる捕捉分子も含有しないが、その代わりに核酸配列及び／又はオリゴヌクレオチドのスポッティング、すなわち、小滴として液体形態での投与のために別途使用される第１のサンプル緩衝液によってのみ占有される。
【０３７８】
センサアレイ１１３Ａの列３及び４内のセンサフィールド１１３Ｂは、単鎖ＤＮＡプローブに基づく捕捉核酸配列ＦＮを含む。
【０３７９】
センサアレイ１１３Ａの列５及び６内のセンサフィールド１１３Ｂは、副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ）に対する抗体に基づく捕捉蛋白質ＦＰを含む。
【０３８０】
センサアレイの列７、８、１５、及び１６内のセンサフィールド１１３Ｂは負の対照として使用され、いかなる捕捉分子も含有しないが、その代わりに別途蛋白質をスポッティングするために使用されるサンプル緩衝液のみを含有する。
【０３８１】
センサアレイ１１３Ａの列９内のセンサフィールド１１３Ｂは正の対照として使用され、ビオチン化ＤＮＡプローブを含む。
【０３８２】
センサアレイ１１３Ａの列１１及び１２内のセンサフィールド１１３Ｂは、列３及び４の場合と同じく単鎖ＤＮＡプローブに基づく捕捉核酸配列ＦＮを含み、更に列５及び６の場合と同じく副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ）に対する抗体に基づく捕捉蛋白質ＦＰを含み、第１のサンプル緩衝液はスポッティングに用いたものである。センサアレイ１１３Ａの列１３及び１４内のセンサフィールド１１３Ｂも同様に、列３及び４の場合と同じく単鎖ＤＮＡプローブに基づく捕捉核酸配列ＦＮを含み、更に列５及び６の場合と同じく副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ）に対する抗体に基づく捕捉蛋白質ＦＰを含み、第２のサンプル緩衝液はスポッティングに用いたものである。
【０３８３】
図１０に記載のセンサアレイ１１３Ａは、最初にＡＣＴＨを検出するために蛋白質アッセイを実施するのに用いられ、次いで、核酸アッセイを実施するのに用いたものである。
【０３８４】
最初に副腎皮質刺激ホルモン（ＡＣＴＨ）を検出するための蛋白質アッセイを分析システム１内でセンサアレイ１１３Ｂを用いて実施し、このホルモンは、センサアレイ１１３Ａを含むセンサ装置１１３にターゲット蛋白質ＺＰとして給送された。図１０Ａに示すように、ＡＣＴＨに対して向けられた抗体を捕捉蛋白質ＦＰとして含む列５及び６内のセンサフィールド１１３Ｂ内で有意な蛍光を測定することができた。同様に、ＡＣＴＨに特定の捕捉蛋白質ＦＰと、ＡＣＴＨと相互作用しない追加の捕捉核酸配列ＦＮとの両方を含有する列１１から１４内のセンサフィールド１１３Ｂ内でも有意な蛍光を測定することができ、この蛍光は、列５、６、１１、及び１２よりも列１３及び１４において低かった。残りの列内では蛍光は測定されなかった。
【０３８５】
ＡＣＴＨを検出するための蛋白質アッセイを実施した後に、捕捉蛋白質ＦＰとターゲット蛋白質ＺＰとの両方及び／又はこれらによって形成された複合体をセンサ装置１１３及び／又は捕捉蛋白質ＦＰを９０℃よりも高い温度まで１秒よりも長く加熱することによって変性させた。温度が上昇した及び／又は蛋白質の変性が実施された後に、図１０Ｂに示すようにセンサ装置１１３上で蛍光を識別することができなかった。
【０３８６】
次いで、同じセンサ装置１１３上で核酸アッセイを実施した。この核酸に対して相補的なＤＮＡ鎖をターゲット核酸配列ＺＮとして用いてこれらのＤＮＡ鎖をビオチンでマーク付けし、ＤＮＡプローブに対してハイブリダイズすることができた。不動化したターゲット核酸配列ＺＮをＡｌｅｘａ６４７ストレプトアビジンを用いて検出した。捕捉核酸配列ＦＮのみを捕捉分子として含有する列３及び４内のセンサフィールド１１３Ｂ内で強い蛍光を測定することができた。捕捉核酸配列ＦＮに加えて捕捉蛋白質ＦＰを更に含有する列１１から１４内でも有意な更に同様に強い蛍光を測定することができた。ビオチン化ＤＮＡプローブを正の対照として含有する列９内のセンサフィールド１１３Ｂ内でも蛍光を測定したが、この蛍光は幾分低かった。
【０３８７】
実施した蛍光測定は、最初に蛋白質アッセイ（１つだけの検体及び／又はターゲット蛋白質ＺＰに対する検査での）、及び次いで好ましくは施された熱効果による変性の後に核酸アッセイ（この事例では１つだけの検体及び／又は１つだけのターゲット核酸配列ＺＮに対する）を分析システム１、カートリッジ１００、及び／又はセンサ装置１１３を用いて実施することができることを示している。負の対照及び正の対照は、検出及びアッセイが望ましい方式で機能することを示している。
【０３８８】
上述の占有を有するセンサ装置１１３及び／又はセンサアレイ１１３Ａを蛍光測定を用いて検査しただけではなく、これらに対して図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃに関して以下で説明するように更に電気化学測定を施した。これらの図の各々は、電気化学測定からもたらされた計測値のグラフィック表現である。
【０３８９】
特に図６から図９に関して上述した方式で電気化学測定を実施した。
【０３９０】
これらの図の各々は、８個の行（右手の軸１から８）と１６個の列（上部の軸Ｖ１からＶ１６）とで配置されたセンサフィールド１１３Ｂと、各々もたらされた電流又は電力の測定曲線（下部の軸は秒を単位として時間を示し、左手の列は、時間に比例する値で計測電流又は計測電力を示す）とを示している。
【０３９１】
電流又は電力、及び／又は信号強度の増大は、酸化還元活性を有し、従って、測定信号の増強をもたらすｐ−アミノフェノールに対する基質であるｐ−アミノフェニルホスフェートの開裂を示している。
【０３９２】
図１１Ａは、図１０Ａに関して上述したようにＡＣＴＨを検出するための蛋白質アッセイの電気化学測定を示している。この場合に、捕捉蛋白質ＦＰとしてＡＣＴＨに対する抗体のみを含有する列５及び６内のセンサフィールド１１３Ｂ内と、捕捉蛋白質ＦＰ及び捕捉核酸配列ＦＮとしてＡＣＴＨに対する抗体を含有する列１１から１４内のセンサフィールド１１３Ｂ内とにおいてｐ−アミノフェニルホスフェートからｐ−アミノフェノールへの有意な変換が検出されている。測定結果は、列Ｖ１３及びＶ１４内のセンサフィールド１１３Ｂの測定信号が、列Ｖ１１及びＶ１２内のセンサフィールド１１３Ｂ内のものよりも小さいことを示している。これは、列Ｖ１１及びＶ１２内のセンサフィールド１１３Ｂを占有及び／又はスポッティングするために用いた第１のサンプル緩衝液が、列Ｖ１３及びＶ１４内のセンサフィールド１１３Ｂに関する低い測定結果によって示された第２のサンプル緩衝液を使用する場合よりも適切である及び／又は高い測定結果をもたらすことを示している。
【０３９３】
蛋白質アッセイに続いて、センサアレイ１１３Ａ上の蛋白質を再度変性させてｐ−アミノフェノールへのｐ−アミノフェニルホスフェートの変換を再度測定した。図１１Ｂは、少なくとも９０℃での少なくとも１秒にわたる捕捉蛋白質及びターゲット蛋白質の変性に続く電気化学測定の結果を示している。蛋白質及び／又は蛋白質複合体を変性させることに起因して、その後の酸化還元サイクル中に基質ＳＵの更に別の変換が発生することはできない。図１１Ｂに関して、この図には計測値及び／又は電流又は電力を異なる尺度に示しており、この場合に、測定した測定信号は、蛋白質アッセイ中に列Ｖ５、Ｖ６、及びＶ１１からＶ１４内のセンサフィールド１１３Ｂ内でもたらされた測定信号と比較して実際には非常に小さい及び／又は無視することができる程のものであったことに注意されたい。
【０３９４】
蛋白質の変性に続いて、同じセンサ装置１１３を用いて核酸アッセイを実施した。図１１Ｃは、核酸アッセイを用いてターゲット核酸配列ＺＮを検出するための電気化学測定の結果を示している。捕捉分子として捕捉核酸配列ＦＮのみを含む列３及び４内のセンサフィールド１１３Ｂ内と、ＡＣＴＨに対する捕捉蛋白質ＦＰと捕捉核酸配列ＦＮとの両方を含む列１１から１４内のセンサフィールド１１３Ｂ内との両方において有意な基質変換を測定することができた。正の対照としてビオチン化ＤＮＡプローブを含む列９内のセンサフィールド１１３Ｂ内で基質変換を識別することができた。負の対照として用いた及び／又はＡＣＴＨに対する捕捉蛋白質ＦＰのみを含むセンサフィールド１１３Ｂ内では有意な測定信号を検出することができなかった。
【０３９５】
これらの実施形態は、ターゲット蛋白質ＺＰとターゲット核酸配列ＺＮとの両方を本提案の方法に基づいて、本提案の分析システム１及び／又は分析デバイス２００、並びにカートリッジ１００を用いて及び／又は上述のセンサ装置１１３を用いて同じカートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３内で、特に共通センサフィールド１１３Ｂ内でも検出又は識別することができることを示している。従って、特に一方で蛋白質に基づき、他方で核酸配列に基づく異なる物質部類からのいくつかの異なるサンプルＰをカートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３内で非常に高い信頼性で分析及び検出することができるということを提案する。
【０３９６】
従って、異なる物質部類の捕捉分子による個々のセンサフィールド１１３Ｂの可能な多重占有に起因して、１つのセンサ装置１１３のみを用いて有意に多数のサンプルＰ及び／又は検体を高い信頼性で検出することができ、これは、更に方法の改善された効率及びコスト軽減を有する。
【０３９７】
上述のように、特に異なる種類及び／又はタイプのターゲット分子及び／又はターゲット検体を結合及び／又は検出するために異なる捕捉分子群が好ましくは使用される。
【０３９８】
好ましくは、原理的に捕捉アプタマーＦＡを捕捉分子、特に捕捉分子群として、特に好ましくは他の種類及び／又はタイプの捕捉分子と一緒に及び／又は別の捕捉分子群と共に、特に好ましくは捕捉蛋白質ＦＰ及び／又は捕捉核酸配列ＦＮと一緒に使用することができる。
【０３９９】
図１２は、捕捉アプタマーＦＡと捕捉核酸配列ＦＮとの両方が設けられた及び／又は捕捉分子として使用されるカートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３の別の好ましい実施形態の図６に対応する略断面図である。好ましくは、この場合に、異なる検体を結合する及び／又は検出又は識別するために異なる捕捉アプタマーＦＡ１とＦＡ２とが使用される。
【０４００】
好ましくは、センサ装置１１３及び／又は個々のセンサフィールド１１３Ｂは、捕捉分子として結合された捕捉アプタマーＦＡ、すなわち、捕捉分子として特に好ましくは異なる捕捉アプタマーＦＡ１，ＦＡ２の群をこの場合に特に捕捉核酸配列ＦＮ１、ＦＮ２の群と共に含む。しかし、他の組合せも可能である。特に、捕捉アプタマーＦＡは、捕捉分子として他の捕捉分子とは独立に使用することができる。
【０４０１】
捕捉アプタマーＦＡは、検体として対応するターゲット蛋白質ＺＰに特に好ましくは結合する。しかし、原理的には捕捉アプタマーＦＡは、他のターゲット検体、特にステロイドのような短い分子を結合することができるが、有機リン酸塩などのような特に環境分析法の分野からの他の低分子物質を結合することもできる。
【０４０２】
上述したように、方法の第２の特に好ましい変形により、ターゲット核酸配列ＺＮを検出又は識別するための核酸アッセイと、ターゲット蛋白質ＺＰ又は別のターゲット検体を検出又は識別するためのアプタマーアッセイとは、特に順番に及び／又は同じカートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３内で実施され、核酸アッセイは、アプタマーアッセイの前に好ましくは実施される。
【０４０３】
方法の第２の変形では、核酸アッセイは、最初に好ましくは実施される。この場合に、ターゲット核酸配列ＺＮは、好ましくは、約５０℃から６０℃までのハイブリダイゼーション温度で単鎖ＤＮＡプローブ、すなわち、捕捉核酸配列ＦＮに結合される。検出は、その後に、上述したように好ましくは電気化学的に、特に酸化還元サイクルを用いて実施される。この場合に、温度は、実質的に同じに保つことができ、又は引き下げることも可能である。
【０４０４】
その後に、捕捉アプタマーＦＡを熱活性化するために及び／又はそれを折りたたむために、すなわち、特に立体配座の発現を引き起こすために、好ましくは、熱効果及び／又は加熱は、特に好ましくはハイブリダイゼーション温度及び／又は閾値温度よりも高く、好ましくは７０℃よりも高く、特に８０℃よりも高く、特に好ましくは９０℃又は１００℃よりも高くまで行われる。言い換えれば、捕捉アプタマーＦＡは、熱活性化によってのみ結合可能になる。しかし、この場合に、他のソリューション、特に捕捉アプタマーＦＡがカートリッジ１００の納品状態で既に熱活性化されているものも可能である。
【０４０５】
好ましくは、立体配座が発現した後及び／又は熱活性化後で初めて、温度は、温度制御装置２０４Ｃを好ましくは用いた特に能動冷却によって再度例えば４０℃未満まで引き下げられ、この時点でサンプルＰ又はサンプル部分又はターゲット検体、特にターゲット蛋白質ＺＰは、結合のために捕捉アプタマーＦＡに供給される。
【０４０６】
その後に、対応するターゲット分子及び／又はターゲット検体を捕捉アプタマーＦＡに結合することができる。図示の実施形態では、特にターゲット蛋白質ＺＰ及び／又はホルモンであるが、任意的にステロイド又は他の物質、好ましくは天然物質も結合される。
【０４０７】
最後に、捕捉アプタマーＦＡに結合されたターゲット検体、特にターゲット蛋白質ＺＰなどが検出される。この検出は、蛋白質アッセイに関して上述したように、好ましくは、ここでもまた電気化学的に、特に酸化還元サイクルを用いて実施される。
【０４０８】
特に好ましくは、上述した意味の範囲の蛋白質アッセイ、及び／又は他の物質、特に脂質又はステロイドなどのような天然物質に関する検査のためのアッセイは、こうして捕捉アプタマーＦＡを捕捉分子として用いて実施することができる。方法の変形も可能であり、特に、ターゲット蛋白質ＺＰを検出するための蛋白質アッセイと、特にターゲット蛋白質ＺＰとは異なる別のターゲット検体を検出するためのアプタマーアッセイとは、特に順番に及び／又は同じカートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３内で実施することができる。
【０４０９】
特に好ましくは、捕捉アプタマーＦＡを蛋白質又は他の物質に対する捕捉分子として使用することにより、蛋白質アッセイの代わりにアプタマーアッセイを実施することができ、この場合に、核酸アッセイは、アプタマーアッセイの前に好ましくは実施される。
【０４１０】
捕捉アプタマーＦＡを特に捕捉核酸配列ＦＮとの組合せで及び／又は捕捉蛋白質ＦＰの代わりに使用することで、カートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３の特に良好な貯留安定性及び／又は熱安定性を達成することが可能になる。特にこの場合に、カートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３を冷却する必要はない。それとは逆に、カートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３を通常の室温よりも高い温度まで、特に４０℃又は５０℃よりも高く捕捉分子を損傷することなくしばらく加熱することができる。
【０４１１】
冒頭で既に説明したように、捕捉アプタマーＦＡは、それがまだ実際の３次元構造を取らず、従って、それ自体を熱活性化するために最初に閾値温度まで又はそれよりも高く、特に９０℃又は９５℃よりも高い温度までの（一度限りの）加熱を必要とするように合成によって好ましくは生成される。好ましくは、これで、捕捉アプタマーＦＡは、特にその後に冷却される場合でも、それ自体が対応するターゲット分子及び／又はターゲット検体を結合することを可能にする与えられた３次元構造を維持する。
【０４１２】
捕捉アプタマーは、対応する熱効果及び／又は加熱の後で初めて、特に、閾値温度に達した又はそれを超えた後で初めて活性化される。図１２は、まだ折りたたまれていない時、すなわち、不活性化された状態及び／又は不活性状態にある時の捕捉アプタマーＦＡを示している。
【０４１３】
別の変形により、捕捉分子として既に熱活性化されている捕捉アプタマーＦＡを使用することも可能であり、これらの分子は、もはや熱活性化する必要はない。この場合に、好ましくは、アプタマーアッセイが、最初に捕捉アプタマーＦＡを捕捉分子として用いて捕捉核酸配列ＦＮのハイブリダイゼーション温度を大きく下回る温度で実施され、核酸アッセイは、その後に初めて実施される。この実施は、特に、アプタマーアッセイのターゲット検体が結合しないか又は熱的に不安定である例えば５０℃又は６０℃を超える高い温度で核酸アッセイが実施される時に可能である。従って、この場合に、異なる捕捉分子群の使用に依存してアッセイ及びシーケンスの異なる組合せが可能である。
【０４１４】
特に好ましくは、分析システム１、カートリッジ１００、及び／又はセンサ装置１１３は、ターゲット蛋白質ＺＰを検出又は識別するために蛋白質アッセイ及び／又はアプタマーアッセイを実施すること、及びターゲット核酸配列ＺＮを検出又は識別するために核酸アッセイを実施することの両方に関して設計される。
【０４１５】
特に、本発明はまた、独立に又はあらゆる組合せで、かつ上述した又は特許請求の範囲に記載のいずれかの態様との組合せで実現することができる以下の態様のうちのいずれか１つに関連する。
【０４１６】
１．特に生体サンプル（Ｐ）を検査するための分析システム１であって、分析システム１が、複数のチャネル１１４を有する流体システム１０３と、サンプルＰの検体を結合するための捕捉分子を含むセンサ装置１１３とを含み、捕捉分子が、捕捉蛋白質ＦＰ、捕捉アプタマーＦＡ、及び／又は捕捉核酸配列ＦＮから構成される選択枝群からの少なくとも２つのタイプから選択されること、及び／又はセンサ装置１１３が、第１の捕捉分子群ＦＰ、ＦＡと第２の捕捉分子群ＦＮとを含み、温度制御装置２０４Ｂ、２０４Ｃを用いて第１の捕捉分子群ＦＰ、ＦＡを検体を結合するために熱活性化すること、及び／又は検体の結合を防止するために熱不活性化する及び／又は変性させることができることを特徴とする。
【０４１７】
２．特に生体サンプルＰを検査するための方法であって、サンプルＰの検体が、センサ装置１１３の捕捉分子に結合され、結合された検体がセンサ装置１１３を用いて検出され、蛋白質アッセイ、核酸アッセイ、及び／又はアプタマーアッセイから構成される選択枝群からの少なくとも２つのアッセイから選択された複数のアッセイが、センサ装置１１３を用いて実施されること、及び／又はサンプルＰが、カートリッジ１００内に受け入れられて各部分に分割され、蛋白質アッセイ、核酸アッセイ、及び／又はアプタマーアッセイから構成される選択枝群からの少なくとも２つのアッセイから選択された複数のアッセイが、同じカートリッジ１００及び／又はセンサ装置１１３内で実施されること、及び／又はターゲット蛋白質ＺＰ及びターゲット核酸配列（ＺＮ）の両方が、サンプルＰの検体としてセンサ装置１１３の共通センサアレイ１１３Ａ内で対応する捕捉分子に結合されて検出されること、及び／又は捕捉分子群ＦＰ、ＦＡが、検体を結合することができるように熱活性化され、いずれの検体も結合しないように熱不活性化及び／又は変性され、特に１つのアッセイが、捕捉分子群ＦＰ、ＦＡを用いて実施され、別のアッセイが、異なる捕捉分子の別の群ＦＮによって実施されることを特徴とする。
【０４１８】
本発明の個々の態様及び特徴、及び本方法の個々の方法段階及び／又は変形は、互いに独立に実施することができるが、同じくあらゆる望ましい組合せ及び／又は順序で実施することもできる。
【０４１９】
参照符号のリスト
１  分析システム
１００  カートリッジ
１０１  本体
１０２  カバー
１０３  流体システム
１０４  受け入れキャビティ
１０４Ａ  接続部
１０４Ｂ  入口
１０４Ｃ  出口
１０４Ｄ  中間接続部
１０５  計量キャビティ
１０５Ａ  第１の計量キャビティ
１０５Ｂ  第２の計量キャビティ
１０６（Ａ〜Ｇ）  中間キャビティ
１０７  混合キャビティ
１０８（Ａ〜Ｅ）  貯留キャビティ
１０９  反応キャビティ
１０９Ａ  第１の反応キャビティ
１０９Ｂ  第２反応キャビティ
１０９Ｃ  第３反応キャビティ
１１０  中間温度制御キャビティ
１１０Ａ  入口
１１０Ｂ  出口
１１１  接続キャビティ
１１２  ポンプ装置
１１３  センサ装置
１１３Ａ  センサアレイ
１１３Ｂ  センサフィールド
１１３Ｃ  電極
１１３Ｄ  支持体
１１３Ｅ  接点
１１３Ｆ  層
１１４  チャネル
１１４Ａ  バイパス
１１５  バルブ
１１５Ａ  初期閉止バルブ
１１５Ｂ  初期開放バルブ
１１６  センサ部分
１１７  センサカバー
１１８  センサ区画
１１９  入口
１２０  出口
２００  分析デバイス
２０１  レセプタクル
２０２  ポンプドライブ
２０３  接続装置
２０３Ａ  接触要素
２０４  温度制御装置
２０４Ａ  反応温度制御装置
２０４Ｂ  中間温度制御装置
２０４Ｃ  センサ温度制御装置
２０５  （バルブ）アクチュエータ
２０５Ａ  １１５Ａに対する（バルブ）アクチュエータ
２０５Ｂ  １１５Ｂに対する（バルブ）アクチュエータ
２０６  センサ
２０６Ａ  流体センサ
２０６Ｂ  他のセンサ
２０７  制御装置
２０８  入力装置
２０９  表示装置
２１０  インタフェース
２１１  電源
２１１Ａ  接続部
２１２  ハウジング
２１３  開口部
２１４  加圧ガス供給装置
２１４Ａ  接続要素
Ｂ  結合
Ｄ  検出器分子
Ｆ（１〜５）  液体試薬
ＦＡ（１〜２）  捕捉アプタマー
ＦＰ（１〜２）  捕捉蛋白質
ＦＮ（１〜２）  捕捉核酸配列
Ｌ  ラベル
Ｐ  サンプル
Ｓ（１〜１０）  乾燥試薬
ＳＡ  第１の物質
ＳＰ  第２の物質
ＳＵ  基質
ＺＰ（１〜２）  ターゲット蛋白質
ＺＮ（１〜２）  ターゲット核酸配列
【図１】
2019536441.tif 000003
【図２】
2019536441.tif 000004
【図３】
2019536441.tif 000005
【図４】
2019536441.tif 000006
【図５】
2019536441.tif 000007
【図６】
2019536441.tif 000008
【図７】
2019536441.tif 000009
【図８】
2019536441.tif 000010
【図９】
2019536441.tif 000011
【図１０Ａ】
2019536441.tif 000012
【図１０Ｂ】
2019536441.tif 000013
【図１０Ｃ】
2019536441.tif 000014
【図１１Ａ】
2019536441.tif 000015
【図１１Ｂ】
2019536441.tif 000016
【図１１Ｃ】
2019536441.tif 000017
【図１２】
2019536441.tif 000018
【国際調査報告】
2019536441.tif 000019
2019536441.tif 000020
2019536441.tif 000021