(57)【要約】  液体中の乱用物質その他の分析物を検出するための装置および方法が開示される。例えば、装置および方法は、乱用物質のような分析物のリアルタイム検出のために使用され得る。方法は、液体を受け入れて液体の移動を許容することができるクロマトグラフィー膜を含む検出領域を提供する工程であって、クロマトグラフィー膜はテストラインにおいて抗分析物抗体・粒子コンジュゲート、分析物コンジュゲートタンパク質を含む工程と；装置の少なくとも第１の部分を液体に晒す工程と；分析物コンジュゲートタンパク質と液体の間の相互作用が起こるか否かを決定して、分析物の存在を検出する工程とを含む。クロマトグラフィー膜は、コントロールラインにおいて抗種抗体をさらに含み得る。特定の緩衝液が開示され、小型化に関連する問題および飲料への曝露に関連する問題を克服するためにこれらの緩衝液を装置の調製に使用し得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中の分析物の存在を検出するための装置であって、飲料のサンプルを受け入れて前記分析物の存在について前記飲料を分析することができるラテラルフローアッセイを含む、装置。
【請求項２】
前記装置は、サンプル領域、コンジュゲート領域、および検出領域を含み、前記サンプル領域、コンジュゲート領域、または検出領域のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの残留緩衝液組成物を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コンジュゲート領域は少なくとも１つの抗分析物抗体・粒子コンジュゲートまたは抗分析物アプタマー・粒子コンジュゲートを含み、前記検出領域はクロマトグラフィー膜および少なくとも１つの分析物コンジュゲートタンパク質を含み、前記サンプル領域は液体を受け入れるように構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記検出領域は、少なくとも１つの抗種抗体または抗種アプタマーをさらに含む、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記サンプル領域、コンジュゲート領域、および検出領域は単一のパッド上に位置する、請求項２〜４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
前記サンプル領域、コンジュゲート領域、および検出領域のうちの少なくとも１つが別個のパッド上に位置する、請求項２〜４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項７】
前記クロマトグラフィー膜は、セルロース、ニトロセルロース、ポリエステル繊維、および／またはガラスファイバーのうちの１つ以上を含む、請求項３〜６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
パターンを画定するカバーをさらに含み、前記カバーは、前記検出領域を覆って配置される、請求項１〜７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
前記検出領域は、天然爪、人工爪、マニキュア層、ネイルシール、ネイルデカール、ステッカー、カップ、ドリンクコースター、マドラー、爪楊枝、ドリンクの飾り、鉛筆、またはペンの上または内部または下に配置される、請求項２〜８のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
前記残留緩衝液組成物は少なくとも１つの界面活性剤を含む、請求項２〜９のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１１】
前記界面活性剤は、Pluronic F-68、脂肪族アルコール、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、グルコシドアルキルエーテル、ポリエチレングリコールオクチル、グリセロールアルキルエステル、フェニルエーテル、ポリオキシエチレン(20)オレイルエーテル、オクチルフェノールエトキシレート、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエトキシル化獣脂アミン、N,N-ビス[3-(D-グルコンアミド)プロピル]コラミド、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル、ジメチルデシルホスフィンオキシド、分岐鎖オクチルフェノキシポリ(エチレンオキシ)エタノール、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、t-オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、またはそれらの組合せを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記残留緩衝液組成物は少なくとも１つの緩衝塩を含む、請求項２〜１１のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
前記緩衝塩は、リン酸モノナトリウム、リン酸二ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノプロパンスルホン酸(TAPS)、N-シクロヘキシル-2-アミノエタンスルホン酸(CHES)、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-4-アミノブタンスルホン酸(TABS)、ビス-トリスメタン(Bis TRIS)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(TRIS)、2-[[1,3-ジヒドロキシ-2-(ヒドロキシメチル)プロパン-2-イル]アミノ]エタンスルホン酸(TES)、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、N-(カルバモイルメチル)イミノ二酢酸(ADA)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、ビストリスプロパン、ピペラジン-N,N'-ビス(2-エタンスルホン酸)(PIPES)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、3-モルホリノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(MOPSO)、コラミン塩酸、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)タウリン(BES)、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(DIPSO)、4-(N-モルホリノ)ブタンスルホン酸(MOBS)、3-[N-トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(TAPSO)、アセトアミドグリシン、トリエタノールアミン(TEA)、ピペラジン-N,N'-ビス(2-ヒドロキシプロパンスルホン酸)(POPSO)、4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-1-(2-ヒドロキシプロパンスルホン酸)水和物(HEPPSO)、3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(HEPPS)、トリシン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、トロメタモール(TRIZMA)、グリシンアミド、グリシルグリシン、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N'-(4-ブタンスルホン酸)(HEPBS)、ビシン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール(AMP)、N-(1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル)-3-アミノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(AMPSO)、N-シクロヘキシル-2-ヒドロキシル-3-アミノプロパンスルホン酸(CAPSO)、N-シクロヘキシル-3-アミノプロパンスルホン酸(CAPS)、4-(シクロヘキシルアミノ)-1-ブタンスルホン酸(CABS)、および4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、カルニチン、ガンマ-アミノ酪酸、タウリン、または、アミノ酸アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、もしくはバリンの塩、またはそれらの組合せを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記サンプル領域は残留サンプル領域緩衝液組成物を含み、前記残留サンプル領域緩衝液組成物は、弱酸のカリウム塩および少なくとも１つの界面活性剤を含む、請求項２〜１３のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】
前記コンジュゲート領域は残留コンジュゲート領域緩衝液組成物を含み、前記残留コンジュゲート領域緩衝液組成物は、Goodの緩衝塩と、タンパク質、オリゴマー、ポリマー、および界面活性剤のうちの１つ以上とを含む、請求項２〜１４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１６】
前記検出領域は残留検出領域緩衝液組成物を含み、前記残留検出領域緩衝液組成物は、リン酸塩と、サッカライド、タンパク質、オリゴマー、およびポリマーのうちの１つ以上とを含む、請求項２〜１５のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１７】
前記ラテラルフローアッセイは複数の分析物を検出するように構成される、請求項２〜１６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１８】
前記残留緩衝液組成物は試験液体の酸性を減少することができる、請求項２〜１７のいずれか一つに記載の装置。
【請求項１９】
前記残留緩衝液組成物は試験液体の粘度を増加させることができる、請求項２〜１８のいずれか一つに記載の装置。
【請求項２０】
前記残留緩衝液組成物は、試験液体の色付きの成分の出現を実質的に低減させるか、または実質的に除去することができる、請求項２〜１９のいずれか一つに記載の装置。
【請求項２１】
液体中の分析物を検出する方法であって、請求項１〜２０のいずれか一つの装置を提供することと、前記装置の一部分を前記液体に晒すことと、指示を観察して前記分析物の存在または不在を決定することとを含む、方法。
【請求項２２】
前記液体は飲料である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記液体は食品抽出物である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記液体は約4.5〜約6.8のpHを有する、請求項２１〜２３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２５】
液体中の分析物の存在を検出するための装置を製造する方法であって、
少なくとも１つの抗分析物抗体・粒子コンジュゲートまたは抗分析物アプタマー・粒子コンジュゲートを含むコンジュゲート領域を含むコンジュゲートパッドか；クロマトグラフィー膜および分析物コンジュゲートタンパク質を含む検出領域か；または液体を受け入れるためのサンプル領域かのうちの少なくとも１つに、緩衝溶液を適用する工程と；
前記緩衝溶液を乾燥させる工程と；
前記コンジュゲートパッド、検出領域、サンプル領域、および芯を組み立てて、前記サンプル領域が前記コンジュゲート領域の一部分と接触し、前記コンジュゲート領域の別の部分が前記検出領域の近位端と接触し、前記芯が前記検出領域の遠位端と接触するようにする工程と
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権基礎出願の相互参照
本出願は、2016年1月27日に出願された米国仮特許出願第62/287,677号;2016年1月27日に出願された米国仮特許出願第62/287,623号;2016年1月27日に出願された米国仮特許出願第62/287,643号;2016年5月17日に出願された米国仮特許出願第62/337,603号;2016年5月17日に出願された米国仮特許出願第62/337,558号;および2016年5月17日に出願された米国仮特許出願第62/337,608号(これらのそれぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる)に対する優先権を主張する。
【０００２】
本明細書には、液体中の化合物を検出するための装置および方法が記載される。それらの装置および方法において有用な緩衝溶液も記載される。例えば、本明細書に記載の装置および方法は、乱用薬物のリアルタイム検出のために使用され得る。
【背景技術】
【０００３】
薬物の使用および乱用の頻度が増加するにつれ、人々が様々な物質をリアルタイムで検出できることに対する需要と必要性が増してきた。ある実施態様では、消費者が知らないところで飲料に薬物が加えられていないか判定すること、そしてその判定を人目につかずに行うことの必要性が生じうる。
【０００４】
例えば、今の文化では娯楽目的または犯罪目的の様々な向精神薬および/または鎮静薬の誤用の増加はますます問題となっている。特に厄介な誤用の形は、飲料の消費者の見当識または意識を失わせる目的で、これらの薬物を通常の飲料に密かに入れるというものである。知らずに鎮静薬投与された個体はその後、利用され得、例えば、強盗または性的暴行の犠牲者になる恐れがある。薬物を使用した性的暴行は、大部分の大学が薬物を使用した性的暴行を防止するための警告および防止のプログラムならびにポリシーを定めているほどにまで、特により若年の層の間でますます日常的になっている。そのような薬物を摂取前に検出するための従来の装置は、多くの場合、使用するには煩雑すぎたり、標的物質を検出するには時間がかかりすぎたり、限られた物質しか検出しなかったり、他の多くの化合物に対する選択性および感度に欠けていたりして、不十分である。
【０００５】
別の例として、自己免疫障害または過敏性アレルギーの診断頻度が一般集団において増加している。例えば、セリアック病、ピーナッツアレルギー、ラクトースアレルギーまたは様々な摂取物質によって引き起こされる他の状態は、一般集団においてより一般的になった。これらのタイプの状態を有する人が、これら特定の有害物質を摂取した場合、その人に著しい重篤な結果がもたらされ得る。
【０００６】
これらの傾向を考慮すると、従来の試験方法および装置は、多くの場合、標的物質について特定の液体を評価するうえで煩雑すぎるかまたは時間が掛かり過ぎる。ある実施態様では、ある種の標的物質または化合物をリアルタイムで検出するための具体的な小型化装置が存在しない。ある実施態様では、飲料の化合物が試験方法に干渉し得る。
【発明の概要】
【０００７】
本明細書で使用される「発明(invention)」、「発明(the invention)」、「本発明(this invention)」および「本発明(the present invention)」という用語は、以下の明細書および特許請求の範囲の主題のすべてを広範に指すことを意図する。これらの用語を含有する記述は、本明細書に記載の主題を限定したり、または以下の特許請求の範囲の意味もしくは範囲を限定したりしない。この発明の概要は、本発明の様々な態様の高レベルの概要であり、以下の発明を実施するための形態のセクションにおいてさらに説明する概念の一部を紹介する。この発明の概要は、特許請求された主題の重要な特徴または必須の特徴を特定するためのものでも、単独で使用して特許請求された主題の範囲を決定するためのものでもない。主題は、明細書全体、任意またはすべての図面および各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。
【０００８】
液体中の標的物質、分析物、または薬物の存在を検出するための装置および方法が本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、装置は、ラテラルフローアッセイのためのラテラルフロー装置であり、そこでは、分析される液体が、サンプル領域からの流路に沿って、コンジュゲート領域を通り、クロマトグラフィー膜を通り、そして芯（wick）へと移動する。標的物質または分析物がもし存在すれば、抗分析物抗体と反応し、その反応が、液体中に標的分析物が存在するかどうかの視覚的指標をもたらす。いくつかの例では、抗体に代えて、あるいは抗体に加えて、アプタマーが使用され得る。
【０００９】
一例として、本明細書に記載される方法および装置は、飲料または体液中の薬物（例えばデートレイプ薬あるいはその他の鎮静作用薬）を、リアルタイムで接触現場において検出するために使用され得る。他の例では、本明細書に記載される方法および装置は、食品または栄養サプリメント中の重金属をリアルタイムで接触現場において検出すること；化粧品中の混入物を検出すること；または土壌中の汚染物もしくは栄養物を検出することのために使用され得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法および装置は、抗分析物抗体が存在するかまたは抗分析物抗体が製造され得るあらゆる分析物のリアルタイム検出のために使用され得る。
【００１０】
従って、標的物質の安全なリアルタイム検出のための有効な方法および装置が本明細書に記載される。そのような標的物質の例としては、薬物のような乱用物質中の化合物、アレルゲン、ならびに生物学的および環境的毒素が挙げられる。標的物質の非限定的な具体例としては、ベンゾジアゼピン；アミン含有化合物（麻薬を含むがそれに限定されない）；アルコール；およびその他の乱用薬物（例えばクラブドラッグ）が挙げられる。現行の「クラブドラッグ」としては、ケタミン、4-ヒドロキシブタン酸(GHB)、エフェドリン、メタンフェタミン、アンフェタミン、フルニトラゼパム、エクスタシーもしくはモーリーとしても知られる3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン(MDMA)、クロナゼパムなどのベンゾジアゼピン、テトラヒドロカンナビノール(THC)、その他多くが挙げられる。ゾルピデム、エスゾピクロン、ラメルテオン、ザレプロン、ドキセピン、トリアゾラム、テマゼパム、およびアルプラゾラムなどの、記憶を損なわせる薬物または鎮静薬も検出され得る。
【００１１】
そのような標的物質の別の例としては、タンパク質、糖、ステロイド、およびそれらの代謝物が挙げられる。標的物質のさらに別の例としては、毒、殺有害生物剤、毒素、化学兵器剤、環境毒物、爆発物、およびそれらの調製に使用される出発物質が挙げられる。さらに、標的物質には、低分子または低分子混合物が含まれ得る。いくつかの実施形態では、装置は複数の分析物を検出し得る。
【００１２】
さらに、単一分析物装置または複数分析物装置は、シグナル機序を組み入れることができ、いくつかの実施形態ではこれは、標的化合物の存在または不存在を示す視覚的表示、バイブレーション、または音である。例えば、視覚的表示は、色付きのドット、パターンもしくは領域の出現もしくはその欠如；「SAFE」、「OK」、「YES」、もしくは「NO」などの語の印字；チェックマーク；
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などのエモーティコンもしくは記号；または蛍光を含み得る。いくつかの例では、シグナル機序は終了の線、ロゴ、パターン、または記号を含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される装置は非常に小さい。例えば、装置は、20mm以下、15mm以下、12mm以下、または10mm以下の長さを有し得る。いくつかの実施形態では、装置は、約10 mm〜約150 mmの長さ、例えば約10 mm〜約25 mm、または約10 mm〜約20 mmの長さを含む。いくつかの実施形態では、装置は、約10 mm以下、11mm以下、12mm以下、13mm以下、14mm以下、15mm以下、16mm以下、17mm以下、18mm以下、19mm以下、20mm以下、21mm以下、22mm以下、23mm以下、24mm以下、25mm以下、26mm以下、27mm以下、28mm以下、29mm以下、または30mm以下の長さを有し得る。いくつかの実施形態では、装置は、装置の長さよりも長い流路長を有する。
【００１４】
別の実施形態では、装置は、他の寸法を有し得る。しかしながら、本発明は、ラテラルフローアッセイ技術の小型化に付随する顕著な障害を克服するものである。例えば、小型化は、クロマトグラフィー膜を通る液体の流速の、望ましくない上昇をもたらし得る。小型化に伴うチャレンジに加えて、一部の標的液体(例えば、飲料)は、酸性成分、高エタノール濃度、高糖濃度、および/または正確な試験結果に支障をきたし得る他の成分を含む。いくつかの例では、装置は、目立たない使用のために便利になるように、および/またはウエアラブルになるように、小型化される。本装置および方法と合致するウエアラブル装置の具体的実施形態は、Undercover Colors, Inc.により本願と同日に出願された「Wearable Apparatus for Detecting a Target Substance in Liquids」と題するPCT特許出願（参照によりその全体が組み入れられる）に記述され提示されている。ラテラルフローアッセイの小型化のさらなる利益は、原料使用量の低減、より多くのアッセイを輸送容器に梱包できる能力、単一の装置内にマルチプレックス化されるアッセイの数が増加すること、サンプル体積の大幅な低減、および、より短い流動距離のため迅速に試験結果を提供することを含む。
【００１５】
本明細書に記載の装置および方法は、小型化に関連する課題ならびに飲料および他の混合物への曝露に関連する課題を克服する。いくつかの実施形態において、装置および方法は、クロマトグラフィー膜を変更し、かつ/または液体の粘度を変更することによって、液体流速を抑える。いくつかの実施形態では、装置を調製するために緩衝溶液が使用され得、これが装置上の所望の位置に残留緩衝液成分を残し、従って使用の際には、緩衝液成分が再構成されて試験液体中の酸性成分を中和し、デバイスを通じた試験液体の進行を遅らせ、あるいは他の理由で試験方法を促進させる。いくつかの実施形態において、緩衝液または緩衝溶液は、サンプル領域、コンジュゲート領域、および/またはクロマトグラフィー膜など、装置の様々な成分を処理するためにカスタマイズされ得る。
【００１６】
いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、少なくとも2センチポアズ(cP)の粘度を備え得る。いくつかの実施形態において、緩衝液または緩衝液添加剤は、分析されている液体の粘度を増加させ、それによって、クロマトグラフィー膜をわたる液体の流速を調整する。いくつかのそのような実施形態において、装置上の残留緩衝液成分が試験液体によって再構成されると、再構成された緩衝溶液が試験液体の粘度を増加させ、液体の流速を減速させる。
【００１７】
いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、試薬の調製または装置への試薬の付与において利用され得る。いくつかの実施形態において、溶液または残留緩衝液組成物は、分析物を含有し得る液体に試験を適合させ得る。いくつかの実施形態において、特有の緩衝液成分は、液体中に見られる酸（乳酸、リンゴ酸、またはクエン酸などのアルファ-ヒドロキシ酸を含む）などの適合しない物質を分解、結合、または排除し得る。いくつかの例では、緩衝液添加剤は、緩衝溶液中でまたはそれ自体で、装置の成分に導入され得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液が付与された後、緩衝液液体は蒸発し得る。この場合、緩衝溶液に曝された装置の領域上に残留緩衝液組成物が残される。
【００１８】
サンプルパッドまたは領域は、いくつかの実施形態において、試験液体に曝される装置の部品または部分である。いくつかの実施形態において、液体が酸性飲料であるとき、サンプルパッド緩衝液は試験液体を中和し得る。いくつかの実施形態において、サンプルパッド緩  衝液は弱酸の塩を含み得る。いくつかの実施形態において、小型化サンプルパッドでも飲料を十分に中和するために、サンプルパッド緩衝液は濃縮され得る。
【００１９】
一実施形態において、本明細書に記載される、液体中の分析物を検出する方法は、以下の工程を含む：サンプルパッド、コンジュゲートパッド、および検出層を含む装置を用意する工程であって、コンジュゲートパッドは抗分析物抗体・粒子コンジュゲートのような少なくとも１つのマーカーを含み、検出層は、分析物コンジュゲートタンパク質と、液体を受容してその液体の移動を許容することができるクロマトグラフィー膜とを含む、工程；少なくともサンプルパッドを液体に曝す工程；分析物コンジュゲートタンパク質と液体とのあいだの相互作用が起こるか否かを判定して分析物の存在を検出する工程。いくつかの実施形態では、検出層は、さらに抗種（抗動物種）抗体を含む。いくつかの実施形態では、緩衝液または緩衝溶液が、サンプルパッド、コンジュゲートパッド、または検出層の中または表面への配置のためにカスタマイズされ得る。従って、いくつかの実施形態では、サンプルパッド、コンジュゲートパッド、または検出層は、残留緩衝液組成物を含む。例えば、緩衝溶液が検出層上に適用されてから乾燥されて、テストラインもしくはテスト領域および／またはコントロールラインもしくはコントロール領域を形成し得る。いくつかの実施形態では、検出層のクロマトグラフィー膜は、活性炭、シリカゲル、イオン交換樹脂、多価電解質ポリマー、ヒドロゲル、および／またはサイズ排除クロマトグラフィーのマトリックスを含み得る。いくつかの実施形態では、クロマトグラフィー膜は、セルロース、ニトロセルロース、ガラスファイバー、類似の材料、またはそれらの材料の組合せを含み得る。本願では、「検出層」と「検出領域」は互換的に用いられ得る。
【００２０】
いくつかの実施形態では、マーカーは、粒子にコンジュゲートされた抗分析物抗体を含む。別の実施形態では、マーカーは、粒子にコンジュゲートされた抗分析物アプタマーを含む。本明細書における論考を容易にするために、抗分析物抗体・粒子コンジュゲートという用語は、抗分析物抗体・粒子コンジュゲートと抗分析物アプタマー・粒子コンジュゲートのいずれか（または両方）を表わすことに使用され得る。粒子は、ナノ粒子、マイクロビーズ、マクロ分子、小分子、またはその他の可視化手段であり得る。可視化手段は、抗分析物抗体・粒子コンジュゲートが（例えば分析物コンジュゲートタンパク質または抗種抗体と）相互作用をしたときに可視的な表示に寄与してテストラインまたはコントロールラインにおいて色を生じさせる、あらゆる組成物であり得る。いくつかの実施形態では、粒子は有色粒子であり、これは金ナノ粒子、磁気ナノ粒子、または染料添加ポリマーマイクロビーズであり得る。別の実施形態では、粒子は、蛍光標識コンジュゲート、または放射性標識であり得る。任意で、粒子は、カルボキシフルオレセイン、2,7-ジクロロフルオレセイン、Eosin B、Eosin Y、エリスロシン、フルオレセイン、フルオレセインアミダイト、フルオレセインイソシアネート、メルブロミン、フロキシンB、Rose Bengal、それらの誘導体もしくは塩、またはそれらの組合せを含む。抗分析物抗体・粒子コンジュゲートという用語およびマーカーは、本明細書において互換的に使用される。他に明記されない限り、どちらの用語も、上述したもののような適切な粒子を含有するコンジュゲートを包含する。いくつかの実施形態では、マーカーはコンジュゲートパッド上に存在し、コンジュゲートパッドは概してサンプルパッドとクロマトグラフィー膜との間に位置する。
【００２１】
いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッドは、コンジュゲートパッド緩衝液で前処理され得る。いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッドは、4mm×4mmなど、非常に小さくなり得るため、コンジュゲートパッド緩衝液はかなり濃縮され得る。いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッド緩衝液は、普通なら試験結果に支障をきたし得る、液体中に見られる化合物を中和し得る。いくつかの例では、コンジュゲートパッド緩衝液は、有機ポリオールおよび/またはアミン、多価電解質ポリマー、界面活性剤、ならびにそれらの組合せを含み得る。さらに、いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッド緩衝液は、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートと適合するように配合され、言い換えれば、コンジュゲートパッド緩衝液は抗分析物抗体-粒子コンジュゲートを変性させない。
【００２２】
いくつかの実施形態において、抗分析物抗体・粒子コンジュゲートは、コンジュゲートパッド上にプリントあるいはその他の方法で堆積される前に、コンジュゲート希釈緩衝液に溶解される。例えば、コンジュゲート希釈緩衝剤は有機塩、タンパク質、糖、およびそれらの組合せを含み得る。
【００２３】
いくつかの実施形態では、クロマトグラフィー膜上に堆積された分析物コンジュゲートタンパク質がテストラインまたはテスト領域を規定し、堆積された抗種抗体がコントロールラインまたはコントロール領域を規定する。テストラインおよびコントロールラインはどちらもクロマトグラフィー膜上に固定され得る。さらに後の方で説明するように、「線」は直線状でなくてもよく、標的物質の存在または不在をユーザーに知らせる、事前に決められた様々な形状をとり得る。いくつかの実施形態では、テストライン（複数可）はパターンを規定し、それは「yes」、「no」、「safe」、「OK」、または
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などの指示を含み得る。いくつかの実施形態で、複数の分析物を検出するためにパターンが創られた場合、そのパターンのある部分だけが変色し得る。例えば、「SAFE」という語がSΛFEと表れ得、そこではAという字の横棒が発色していない。いくつかの例では、パターンはステンシルで形成されて文字、記号、または言葉を創出する。いくつかの例では、試験結果がデザイン、言葉、記号、または数を完成させるようにパターンが形成される。
【００２４】
いくつかの例では、液体は、消費液体を含む。例えば、消費液体は、ビール、シードル、栄養飲料、フレーバー飲料、フルーツ飲料、リカーまたは他のアルコール飲料、乳、乳含有飲料、ソーダ、スポーツ飲料、野菜飲料、水、ワイン、およびそれらの組合せであり得る。いくつかの例では、液体は、非消費液体を含む。例えば、非消費液体は、血液、非飲料水、有機溶媒、飲料水、血清、処理廃水、未処理廃水、尿、嘔吐物、またはそれらの組合せであり得る。液体は、溶液、懸濁液、またはエマルションを含み得る。いくつかの実施形態では、液体は、その中に懸濁する固体粒子または氷を含有する。他の実施形態では、液体は、検出の前に固形物質から分析物を抽出すること（例えば非液状食料製品からアレルゲンを抽出すること）に使用される。
【００２５】
いくつかの実施形態では、検出層は、不活性な基質の表面上に配置される。いくつかの例では、クロマトグラフィー膜は、クロマトグラフィー膜緩衝剤で前処理され得る。クロマトグラフィー膜緩衝剤は、互換的に検出層緩衝剤または検出領域緩衝剤と呼ばれ得る。クロマトグラフィー膜緩衝剤は、タンパク質、二塩基性リン酸ナトリウム、多価電解質ポリマー、サッカライド、またはそれらの組合せを含み得る。いくつかの例では、クロマトグラフィー膜は7から8の範囲のpHに緩衝され得る。
【００２６】
別の側面において、液体中の分析物の存在を検出するための、本明細書記載の装置は、検出層を含む。いくつかの実施形態では、装置は、液体を受け入れることができるサンプルパッドと、抗分析物抗体・粒子コンジュゲートを含むコンジュゲートパッドと、液体の移動を可能にし試験位置において分析物コンジュゲートタンパク質を含むクロマトグラフィー膜を備える検出層とを含む。いくつかの実施形態では、クロマトグラフィー膜は、コントロール位置において抗種抗体をさらに含む。いくつかの実施形態では、検出層は、吸収材をさらに含み、および／または乾燥剤で前処理される。吸収材は、クロマトグラフィーペーパー、シリカゲル、またはアルミナを含み得る。いくつかの例では、検出層は、ラテラルフローアッセイを含み、これは複数の化合物を検出する試験のためにマルチプレックス化され得る。
【００２７】
いくつかの例では、サンプルパッドは液体を受け入れることができ、いくつかの実施形態において、液体は、サンプルパッドからコンジュゲートパッドへ、そしてクロマトグラフィー膜へと移動する。いくつかの実施形態において、液体は、クロマトグラフィー膜から芯へと移動する。芯は、クロマトグラフィー膜内で流体を移動させ続けるための流体貯蔵部として機能する。いくつかの実施形態において、アッセイを小型化するために、芯は、折り畳まれた層で構成される(例えば、層がそれ自体の上に折り返される)。いくつかの実施形態において、芯は、U字形またはS字形である。場合によっては、装置内の流路は、装置の構成要素の形状に従って複数の平面を通って、かつ/または複数の方向に曲がり得る。結果として、いくつかの例では、装置の検出能力を妨げることなく、装置の全長を短縮し得る。いくつかの実施形態では、装置は、装置の長さより長い流路長を有する。
【００２８】
ラテラルフローアッセイの小型化の特定の一利点は、試験結果の適時性である。例えば、80mm長のクロマトグラフィー膜を有する従来のラテラルフローアッセイは、試験結果の表示に最短5分必要である。対照的に、本明細書に記載の小型アッセイのいくつかの実施形態は、はるかに速く試験結果を表示する。例えば、本明細書に記載の残留緩衝液配合物を含む12mmの検出層は、試験結果の表示にわずか約30秒を必要とするのみである。小型化ラテラルフローアッセイの別の利点は、試験流体の体積の低減である。いくつかの例では、従来の80mmのラテラルフローアッセイにおける80μLと比べて、15μL以下のサンプル体積が本明細書に記載の装置には必要とされる。いくつかの実施形態において、サンプル体積は、40μL未満、30μL未満、20μL未満、10μL未満、または5μL未満である。いくつかの実施形態において、試験結果は、1分未満、30秒未満、15秒未満、10秒未満、または5秒未満で表示される。
【００２９】
いくつかの実施形態において、装置は、クロマトグラフィー膜を覆うカバーをさらに含む。カバーは、気体を逃がすことができる１つ以上の開口部を含み得、またはカバーは気体透過性であり得る。いくつかの実施形態では、カバーは、不透明なカバー、色付きのカバー、透明なカバー、または半透明なカバーである。いくつかの実施形態において、カバーはステンシルパターンを画定し、これは、「yes」、「no」、「safe」、「OK」、または
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などの指示を含み得る。ステンシルパターンは、クロマトグラフィー膜の第2の位置の上に配置され得る。そのようなパターンは、試験結果を理解しやすくすることによって使用者にとって有用になり得る。
【００３０】
任意で、装置は、物体の上、中、または下に配置され得る。いくつかの実施形態では、その物体は、爪、人工爪、マニキュア層、ネイルシール(fingernail sticker)、ネイルデカール、ステッカー、カップ、ドリンクコースター、マドラー(drink stirrer)、爪楊枝、ドリンクの飾り(drink ornament)、鉛筆、ペン、リング、ブレスレット、ブレスレットチャーム、ネックレス、紐(lanyard)ペンダント、コースター、スウィズルスティック、またはその他の適切な物体であり得る。いくつかの実施形態では、装置は、皮膚上または爪上に配置され得る。
【００３１】
いくつかの実施形態では、小型化装置は、最大4 mmの厚さを有する。いくつかの実施形態では、装置の長さは最大で14 mmである。いくつかの例では、装置の幅は最大4 mmである。いくつかの実施形態では、小型化装置は、ビール、白ワイン、赤ワイン、ストレート（neat）リカー、ミックスドリンク、ソーダ、フルーツジュース、および水の多くの品種中で複数の薬物の存在を検出するように構成される。
【００３２】
いくつかの実施形態では、液体中の分析物の存在を検出するための装置は、少なくとも１つの抗分析物抗体・粒子コンジュゲートまたは抗分析物アプタマー・粒子コンジュゲートを含むコンジュゲート領域を含むコンジュゲートパッドと；クロマトグラフィー膜および少なくとも１つの分析物コンジュゲートタンパク質を含む検出層と、液体を受け入れるためのサンプル領域とを含み、サンプル領域は、別個のサンプルパッドであるか、または、コンジュゲート領域からは離れたコンジュゲートパッドの一部分である。いくつかの例では、サンプルパッドとコンジュゲートパッドを単一の膜中に組み合わせることは、特に小型化ラテラルフローアッセイ装置について、装置の構成要素の数を減らし製造容易性を改善させる。いくつかの例では、検出層、サンプル領域、またはコンジュゲート領域のうちの少なくとも１つが残留緩衝液組成物を含む。別の例では、装置は、例えばサンプル領域とコンジュゲート領域と検出層（またはクロマトグラフィー膜領域）と芯領域のように、別々の領域を含む単一のパッドを含む。さらに別の例では、装置は、例えばサンプル領域とコンジュゲート領域と検出層（またはクロマトグラフィー膜領域）のように、別々の領域を含む単一のパッドを含む。
【００３３】
いくつかの実施形態では、検出層は、少なくとも１つの抗種抗体をさらに含む。いくつかの実施形態では、クロマトグラフィー膜は、セルロース、ニトロセルロース、ポリエステル繊維、および／またはガラス繊維のうちの１つ以上を含む。いくつかの実施形態では、装置は、パターンを画定するカバーをさらに含み、そのカバーは、検出層の上に配置される。いくつかの実施形態では、検出層は、天然爪、人工爪、マニキュア層、ネイルシール、ネイルデカール、ステッカー、カップ、ドリンクコースター、マドラー、爪楊枝、ドリンクの飾り、鉛筆、またはペンの上または内部または下に配置される。
【００３４】
いくつかの実施形態では、サンプル領域は、第１の残留緩衝液組成物を含む。第１の残留緩衝液組成物は、弱酸のカリウム塩および少なくとも１つの界面活性剤を含み得る。いくつかの実施形態では、コンジュゲート領域は、第２の残留緩衝液組成物を含む。第２の残留緩衝液組成物は、Goodの緩衝塩ならびにタンパク質、オリゴマー、ポリマー、および界面活性剤のうちの1つまたは複数を含み得る。いくつかの実施形態において、検出層は、第３の残留緩衝液組成物を含む。第３の残留緩衝液組成物は、リン酸塩ならびにサッカライド、タンパク質、オリゴマー、およびポリマーのうちの1つまたは複数を含み得る。
【００３５】
いくつかの実施形態では、液体中の分析物を検出する方法は、本明細書に記載された装置を用意することと；装置の一部を液体に曝すことと；視覚的指示を観察して、分析物の存在または不在を決定することとを含む。
【００３６】
いくつかの実施形態では、液体中の分析物の存在を検出するための装置を製造する方法は、（１）(a) 少なくとも１つの抗分析物抗体・粒子コンジュゲートまたは抗分析物アプタマー・粒子コンジュゲートを含むコンジュゲート領域を含むコンジュゲートパッド、(b) クロマトグラフィー膜および分析物コンジュゲートタンパク質を含む検出層、または(c) 液体を受け入れるためのサンプル領域のうちの少なくとも１つに、緩衝溶液を適用する工程であって、サンプル領域は別個のサンプルパッドであるか、または、コンジュゲート領域からは離れたコンジュゲートパッドの一部分である、工程と；（２）緩衝溶液を乾燥させる工程と；（３）コンジュゲートパッド、検出層、サンプル領域、および芯を組み立てて、サンプル領域がコンジュゲート領域の一部分と接触し、コンジュゲート領域の別の部分が検出層の近位端と接触し、芯が検出層の遠位端と接触するようにする工程、とを含む。
【００３７】
1つまたは複数の実施形態の詳細が以下の図面および説明に記載される。他の特徴、目的、および利点は、図面、説明から、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本明細書に記載されるいくつかの実施形態による装置の分解横断面図である。
【図２】本明細書に記載されるいくつかの実施形態による装置の横断面図である。
【図３】本明細書に記載されるいくつかの実施形態による比較アッセイおよび発明アッセイの試験結果を示す。
【図４】本明細書に記載されるいくつかの実施形態による比較アッセイおよび発明アッセイの試験結果を示す。
【図５】本明細書に記載されるいくつかの実施形態による比較アッセイおよび発明アッセイの試験結果を示す。
【図６】本明細書に記載されるいくつかの実施形態による比較アッセイおよび発明アッセイの試験結果を示す。
【図７】本明細書に記載されるいくつかの実施形態による発明アッセイの試験結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の実施形態の主題は、法的要件を満たすように特定性を伴って本明細書に記載されるが、本説明は特許請求の範囲を限定する意図のものではない。特許請求される主題は他の方法で具体化され得、異なる要素またはステップを含み得、かつ他の既存または将来の技術と併せて使用され得る。本説明は、個々のステップの順番または要素の配列が明示的に記載されているときを除いて、様々なステップもしくは要素のうちまたは間で何らかの特定の順番または配列を暗示するものと解釈されるべきではない。例証的な例は、本明細書で論じる一般的な主題に読者を導くために記載されており、開示されている概念の範囲を限定する意図のものではない。以下のセクションでは図面を参照して様々なさらなる実施形態および例を説明するが、図面では、同様の番号が同様の要素を示し方向性の記述を使用して例証的な実施形態を説明するが、その例証的な実施形態と同様、本発明を限定するために使用されるべきではない。
【００４０】
そうではないことが示されていない限り、以下の明細書に記載の数値パラメータは、本発明によって得ようとする所望の特性に応じて変化し得る近似値である。少なくとも、また特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数を考慮し、通常の四捨五入を適用することによって解釈されるべきである。
【００４１】
本発明の広範囲を示す数値的範囲およびパラメータは近似値であるが、具体的な例に記載される数値は可能な限り正確に報告する。しかしながら、任意の数値は、それらのそれぞれの試験測定値にみられる標準偏差から必然的に生じる一定の誤差を本質的に含有する。さらに、本明細書に開示されているすべての範囲は、その範囲に含まれるありとあらゆる部分範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、記載された「1から10」の範囲は、最小値1から最大値10の間の(かつそれらを含む)ありとあらゆる部分範囲、すなわち、1以上の最小値で始まるすべての部分範囲（例えば1〜6.1）、および10以下最大値で終わるすべての部分範囲（例えば5.5〜10）を含む。
【００４２】
標的物質を検出するための装置および方法、ならびにそこで使用するための緩衝溶液が本明細書に記述される。いくつかの実施形態では、本方法および装置は、液体中の標的化合物を検出することができる。いくつかの実施形態では、本方法および装置は、固形物中の標的物質を検出することができる。一例として、本明細書に記載される方法および装置は、飲料または体液中の薬物（例えばデートレイプ薬あるいはその他の鎮静作用薬）を、リアルタイムで接触現場において検出することのために使用され得る。他の例では、本明細書に記載される方法および装置は、食品または栄養サプリメント中の重金属、化粧品中の混入物、土壌中の汚染物もしくは栄養物、またはその他の意図する分析物をリアルタイムで接触現場において検出することのために使用され得る。別の一例として、本明細書に記載される方法および装置は、ある種のタンパク質または糖、例えばグルテン、ピーナッツタンパク質、またはラクトースのリアルタイム検出のために使用され得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される方法および装置は、他の物質、例えば細菌、病原体、真菌、金属、または揮発性有機物およびその他の標的化合物のリアルタイム検出のために使用され得る。いくつかの例では、鎮静作用薬またはデートレイプ薬が検出され得る。
【００４３】
いくつかの実施形態では、ベンゾジアゼピン薬が検出され得る。ベンゾジアゼピン、または「ベンゾ」は、下記の式（１）に示す通り、ジアゼピン環に縮合されたベンゼン環を含有する化学構造を有する薬物の1クラスである。ベンゾジアゼピンは鎮静作用を有するため、被害者の能力を奪うために犯罪者によって使用される。
【化１】
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【００４４】
検出され得るベンゾジアゼピンは、アジナゾラム、アルプラゾラム、ベンタゼパム、ブレタゼニル、ブロマゼパム、ブロチゾラム、カマゼパム、クロルジアゼポキシド、シナゼパム、シノラゼパム、クロバザム、クロナゼパム、クロラゼペート、クロチアゼパム、ジアゼパム、フルニトラゼパム、ロラゼパム、ロルメタゼパム、メダゼパム、ミダゾラム、ニトラゼパム、オキサゼパム、テマゼパム、およびチエルナルプラゾラムを含むが、これらに限定されない。
【００４５】
いくつかの実施形態では、アミン含有化合物（例えばアミン含有薬物）が検出され得る。「アミン含有」化合物または薬物とは、本明細書で言及する場合、少なくとも1種の一級、二級、および/もしくは三級アミン、ならびに/またはその塩を有する種を含む。アミン式は、NR1R2R3と表され得、式中、R1、R2、およびR3は、互いに同じであっても異なっていてもよく、R1、R2、およびR3は、水素、置換および非置換の直鎖または分岐のC1〜C6アルキル(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル)、置換および非置換C6〜C10アリール(例えば、ベンジル)、置換および非置換の直鎖または分岐のC1〜C6アルカノール(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール)、置換および非置換C6〜C10アリール、置換および非置換ヘテロアリール、置換および非置換C4〜C8シクロアルキル、またはそれらの組合せを含み得るがこれらに限定されず、ただし、R1、R2、およびR3のすべてが水素ではあり得ない。本明細書に記載の通りのアミン塩は、(HNR1R2R3)+X-として表され得、式中、X-は対イオンであり、R1、R2、およびR3はアミンについて上で定義した通りである。本明細書に記載の通りのアミン含有化合物は、尿素ならびにその誘導体および塩、例えば硝酸尿素のような、アンモニアもしくはウロニウム化合物またはその塩を含まない。
【００４６】
検出され得るアミン含有化合物の例には、例えば、アンフェタミン、カチノン、シクロベンザプリン、ジフェンヒドラミン、ドキシラミン、エフェドリン、ケタミン、リゼルギン酸ジエチルアミド(LSD)、ミタンフェタミン、3,4-メチレンジオキシアンフェタミン(MDA)、3,4-メチレンジオキシ-メタンフェタミン(MDMA)、メトカチノン、テトラヒドロゾリン、およびそれらの塩、ならびにそれらの組合せが含まれる。
【００４７】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の装置および方法によって他の薬物が検出され得る。例えば、エストロゲン、ゲスターゲン、アンドロゲン、副腎皮質ステロイド、胆汁酸などのステロイド、ジゴキシンとジゴキシゲニン、サポニンとサポゲニンなどの強心配糖体とアグリコン、それらの誘導体および代謝産物が検出され得る。フェノバルビタールなどのバルビツレートが検出され得る。アンフェタミン;エフェドリン、L-ドーパ、エピネフリン、カルセン、パパベリンなどのカテコールアミン;およびそれらの代謝産物が検出され得る。モルヒネアルカロイドなどのアルカロイドが検出され得る。テオフィリン、カフェインなどのプリン、ならびにそれらの代謝産物および誘導体が検出され得る。カンナビノールおよびテトラヒドロカンナビノールなどのマリファナ誘導体が検出され得る。ビタミンA、B（B12など）、C、D、E、K、葉酸およびチアミンなどのビタミンが検出され得る。ゾルピデム、エスゾピクロン、ラメルテオン、ザレプロン、ドキセピン、トリアゾラム、テマゼパム、およびアルプラゾラムなどの、記憶を損なわせる薬物または鎮静作用薬が検出され得る。ペニシリン、クロロマイセチン、アクチノマイセチン、テトラサイクリン、テラマイシンなどの抗生物質、ならびにそれらの代謝産物および誘導体が検出され得る。加えて、抗ヒスタミン薬、メサドン、および他の薬物が検出され得る。
【００４８】
本明細書に記載の装置および方法は、液体中の標的物質を検出することができる。液体は、溶液、懸濁液、またはエマルションを含み得る。いくつかの実施形態において、液体は、その中に懸濁された固体粒子または氷を有する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、液体は、消費液体を含む。例えば、消費液体は、ビール、シードル、栄養飲料、フレーバー飲料、フルーツ飲料、リカーまたは他のアルコール飲料、乳、乳含有飲料、ソーダ、スポーツ飲料、野菜飲料、水、ワイン、またはそれらの組合せを含み得る。いくつかの実施形態では、液体は、高濃度のエタノールを有する。いくつかの実施形態では、液体は、高濃度の糖を有する。いくつかの実施形態では、液体は酸性である。
【００５０】
いくつかの例では、液体は、非消費液体を含む。例えば、非消費液体は、血液、非飲料水、有機溶媒、飲料水、血清、処理廃水、未処理廃水、尿、嘔吐物、汗、涙、生殖液、他の体分泌物、またはそれらの組合せを含み得る。
【００５１】
所望の標的物質が非液状物（例えば固形食品）中にあることが疑われる場合には、適切な溶媒を使用してその標的物質の少なくともいくらかが抽出され得、その溶媒が、本明細書に記載の装置および方法を用いて試験される液体とされ得る。同様に、固形物を溶媒に接触させて標的分析物を抽出してその溶媒を試験することにより、栄養サプリメント、化粧品、または土壌が、重金属または望ましくない化学物質の存在について試験され得る。さらに、可溶性の空気質汚染物が試験のために抽出され得る。いくつかの例では、抽出は、溶媒または水を利用する。
【００５２】
本明細書に記載の装置および方法は、例えば、標的化合物を摂取した可能性のある人の血液、汗、涙、尿、嘔吐物、または飲み物の中の標的分析物の存在または不在の速やかな確認を提供することにより、警察または法医学専門家の役に立つであろう法医学的予備分析を提供し得る。有利なことに、本明細書に記載の装置および方法は、上述した
あらゆる分析物のリアルタイム判定を可能にする。本明細書に記載される方法は、分析物の存在または不在を同定するために、高価な設備も科学的訓練も必要としない。
【００５３】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される実施形態による装置は、ラテラルフローアッセイのためのラテラルフローデバイスであり、そこでは、分析される液体が、サンプル領域からの流路に沿って、コンジュゲート領域を通り、それからクロマトグラフィー膜を通り芯へと移動する。標的物質または分析物がもし存在すれば、抗分析物抗体と反応し、その反応が、液体中に標的分析物が存在するかどうかの視覚的指標をもたらす。
【００５４】
Ｉ．緩衝溶液
【００５５】
装置の性能を向上させるために、本明細書に記載の緩衝溶液が本明細書に記載のラテラルフロー装置の部分に付与されてもよい。例えば、緩衝溶液は、そうでなければ分析に支障をきたすであろう成分を含有する液体に、本明細書に記載の試験装置および方法を適合させ得る。緩衝溶液はまた、膜を通る液体の移動時間を遅らせて、任意の標的分析物と、対応する抗分析物抗体または分析物-コンジュゲートタンパク質との間の十分な反応時間を確保するために使用され得る。
【００５６】
本明細書に記載の緩衝溶液は、塩、酸、タンパク質、賦形剤、粘度調整剤、および/または界面活性剤を含む。本出願において、「緩衝液」、「緩衝溶液」、および「緩衝液配合物」は、少なくとも1つの緩衝化合物および水を含む溶液を表すために同義で使用され得る。任意選択で、緩衝溶液は、緩衝液添加剤をさらに含み得る。緩衝液添加剤は、必ずしも緩衝溶液の緩衝能に寄与しない化合物である(例えば、それらは緩衝溶液の酸-塩基化学に実質的に影響しない)。いくつかの実施形態において、緩衝化合物は、緩衝塩および任意選択で塩酸または水酸化ナトリウムなどの追加の酸または塩基を含み得る。いくつかの実施形態において、緩衝液添加剤は、タンパク質、例えば、ウシ血清アルブミン(BSA)などの遮蔽剤(shielding agent);ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリ(ビニルピロリドン)(PVP)、ポリ(エチレングリコール)(PEG)、もしくはオリゴマーまたはそれらのコポリマーなどの粘度改質ポリマー;サッカライド(例えば、デキストラン、トレハロース、マルトデキストロース)などの賦形剤または安定化剤;および非イオン性界面活性剤(例えば、polysorbate 20または80、Triton X-100、Triton X-305、またはPluronic F-68)などの界面活性剤を含む。
【００５７】
本明細書に記載の緩衝溶液において有用な緩衝塩は、弱酸および弱塩基を含む。緩衝塩は、何個のプロトンを緩衝塩が受け取ることができるかによって、一塩基性、二塩基性、三塩基性であり得、または、さらに高い塩基度を有し得る。例えば、一塩基性緩衝塩は1個のプロトンを受け取ることができて、二塩基性緩衝塩は2個のプロトンを受け取ることができる。同様に、本明細書に記載の緩衝溶液において有用な酸は、何個のプロトンを供与できるかによって、一塩基性、二塩基性、三塩基性などであり得る。
【００５８】
ホウ酸、炭酸、およびリン酸、ならびにそれらの対応するホウ酸塩、炭酸塩、およびリン酸塩などの従来の緩衝酸および緩衝塩基が、本明細書に記載の緩衝溶液において使用され得る。加えて、Norman Goodと同僚らによって記述されているGoodの緩衝塩、および生化学用途において一般に使用される同様の塩もまた使用され得る。本明細書に記載の緩衝溶液において有用な緩衝塩の非限定的な例は、リン酸モノナトリウム、リン酸二ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノプロパンスルホン酸(TAPS)、N-シクロヘキシル-2-アミノエタンスルホン酸(CHES)、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-4-アミノブタンスルホン酸(TABS)、ビス-トリスメタン(Bis TRIS)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(TRIS)、2-[[1,3-ジヒドロキシ-2-(ヒドロキシメチル)プロパン-2-イル]アミノ]エタンスルホン酸(TES)、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、N-(カルバモイルメチル)イミノ二酢酸(ADA)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、ビストリスプロパン、ピペラジン-N,N'-ビス(2-エタンスルホン酸)(PIPES)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、3-モルホリノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(MOPSO)、コラミン塩酸、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)タウリン(BES)、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(DIPSO)、4-(N-モルホリノ)ブタンスルホン酸(MOBS)、3-[N-トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(TAPSO)、アセトアミドグリシン、トリエタノールアミン(TEA)、ピペラジン-N,N'-ビス(2-ヒドロキシプロパンスルホン酸)(POPSO)、4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-1-(2-ヒドロキシプロパンスルホン酸)水和物(HEPPSO)、3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(HEPPS)、トリシン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、トロメタモール(TRIZMA)、グリシンアミド、グリシルグリシン、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N'-(4-ブタンスルホン酸)(HEPBS)、ビシン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール(AMP)、N-(1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル)-3-アミノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(AMPSO)、N-シクロヘキシル-2-ヒドロキシル-3-アミノプロパンスルホン酸(CAPSO)、N-シクロヘキシル-3-アミノプロパンスルホン酸(CAPS)、4-(シクロヘキシルアミノ)-1-ブタンスルホン酸(CABS)、および4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)である。場合によっては有用な他の緩衝塩は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリンなどのアミノ酸の塩である。さらに、緩衝塩は、カルニチン、ガンマ-アミノ酪酸、タウリンを含み得る。
【００５９】
以下の例には、いくつかの実施形態による緩衝化合物が開示されている。いくつかの例では、緩衝溶液は、TRIS(トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン)および水を含む。緩衝溶液中のTRISの濃度は、最大0.3M、最大0.4M、最大0.5M、最大0.60M、最大0.7M、最大0.8M、または最大1.0Mであり得る。いくつかの実施形態において、TRIS濃度は約0.5Mである。
【００６０】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の方法および装置において有用な緩衝溶液は、二塩基性塩、一塩基性塩、および水を含む。いくつかの実施形態において、二塩基性塩および一塩基性塩は、一般的なアニオンを有する。例えば、一般的なアニオンはリン酸アニオンであり得るが、その他の任意の公知の二塩基性アニオンが使用され得る。カチオンは、カリウム、ナトリウム、またはカルシウムなどの任意の一価または二価のカチオンであり得る。いくつかの例では、緩衝溶液は、一塩基性リン酸ナトリウムおよび/または二塩基性リン酸ナトリウムを含む。
【００６１】
他の実施形態において、本明細書に記載の方法および装置において有用な緩衝溶液は、1つもしくは複数のリン酸塩、1つもしくは複数の塩化物塩、またはそれらの組合せ、および水を含む。有用な塩化物塩の例は、塩化ナトリウムおよび/または塩化カリウムを含む。任意選択で、1つまたは複数のリン酸塩は、リン酸二ナトリウムおよび/またはリン酸二水素カリウムを含む。任意選択で、リン酸緩衝溶液を調製するために使用される塩は水和物である。水和物は、例えば、一水和物、二水和物、三水和物、四水和物、五水和物、六水和物、または七水和物であり得る。いくつかの実施形態において、リン酸緩衝液を調製するために使用されるリン酸二ナトリウムは、リン酸二ナトリウム七水和物(Na2HPO4・7H2O)であり得る。リン酸塩は、緩衝液中に最大25mM、最大25mM、最大50mM、最大100mM、最大約200mM、約5から約15mL、約20から約25mM、約40から約60mM、または約80から約120mMの量で存在し得る。
【００６２】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の方法および装置において有用な緩衝溶液は、ホウ酸塩および水を含む。任意選択で、ホウ酸塩は水和物である。上述の通り、水和物は、例えば、一水和物、二水和物、三水和物、四水和物、五水和物、六水和物、または七水和物であり得る。例えば、ホウ酸緩衝液を調製するために使用されるホウ酸塩は四ホウ酸塩七水和物(Na2B4O7・10H2O)であり得る。ホウ酸塩は、緩衝液中に最大25ミリモル、最大50mM、または最大100mMの量で存在し得る。
【００６３】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の方法および装置において有用な緩衝溶液は、コハク酸塩およびクエン酸塩などの1つまたは複数のカルボン酸塩ならびに水を含む。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、炭酸カリウム(K2CO3)などの一価カチオンの炭酸塩、または炭酸カルシウム(CaCO3)などの二価カチオンの炭酸塩を含む。例えば、炭酸カリウムは、緩衝溶液中に最大500mM、最大750mM、最大1.0M、最大1.1M、最大1.2M、最大1.3M、最大1.4M、または最大1.5Mの量で存在し得る。
【００６４】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の装置および方法において有用な緩衝溶液は、任意の弱酸または塩基緩衝化合物に加えて、酸または塩基を含む。これらの追加の酸および塩基は、緩衝溶液の最終的なpHを調整するために使用され得る。いくつかの実施形態において、塩酸(HCl)または水酸化ナトリウム(NaOH)がそのような追加の酸または塩基として使用され得るが、他の酸または塩基も代わりに使用され得る。
【００６５】
以下の例には、いくつかの実施形態による緩衝液添加剤が開示されている。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の方法および装置において有用な緩衝溶液は、1つまたは複数の遮蔽剤を含み得る。いくつかの実施形態において、遮蔽剤はタンパク質である。遮蔽剤の非限定的な例は、ゼラチン、カゼイン、およびウシ血清アルブミン(BSA)を含む。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液の重量に対して、1パーセント未満から10パーセント超の任意の量のBSAを含み得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、緩衝溶液の重量に対して、約0.1wt%、約0.2wt%、約0.5wt%、約1wt%、約3wt%、約5wt%、約8wt%、約10wt%、約12wt%、または約15wt%のBSAを含む。
【００６６】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の装置および方法において有用な緩衝溶液は、少なくとも1つの賦形剤(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ以上の賦形剤)を含み得る。有用な賦形剤は、サッカライドおよびアミノ酸を含むが、これらに限定されない。有用なサッカライドは、例えば、スクロース、マンニトール、ソルビトール、ラクトース、デキストロース、フルクトース、グルコース、マルトースおよびそれらの組合せ(これらに限定されない)などの単糖類および二糖類を含む。いくつかの例では、緩衝液には実質的に、スクロース以外のサッカライドがない(例えば、緩衝液には実質的に非スクロースポリオールがない)。非スクロースポリオールが実質的にないとは、緩衝液の重量に対して、0.1%未満、0.01%未満、0.001%未満、0.0001%未満、または0%の非スクロースポリオールを含むことを意味する。
【００６７】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の装置および方法において有用な緩衝溶液は粘度調整剤を含む。適した粘度調整剤は、スクロースなどのサッカライド、およびポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリ(ビニルピロリドン)(PVP)、ポリ(エチレングリコール)(PEG)、もしくはオリゴマーまたはそれらのコポリマーなどのポリマーを含むが、これらに限定されない。任意の分子量のポリマーまたはオリゴマーが使用され得る。ただし、ポリマーまたはオリゴマーは緩衝溶液に可溶であるものとする。いくつかの実施形態において、緩衝溶液の粘度を増加させるために、ポリ(ビニルピロリドン)-40(PVP-40)が使用される。いくつかの実施形態において、粘度調整剤は、緩衝溶液の総重量に対して、最大0.1wt%、最大0.2wt%、最大0.3wt%、最大0.4wt%、最大0.5wt%、最大0.6wt%、最大0.7wt%、最大0.8wt%、最大0.9wt%、最大1.0wt%、最大2.0wt%、最大3.0wt%、最大4.0wt%、または最大5.0wt%存在する。
【００６８】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の装置および方法において有用な緩衝溶液は、少なくとも1つの洗剤または界面活性剤を含む。洗剤および界面活性剤は、親水性部分と疎水性部分の両方を有する物質を指す。有用な界面活性剤は、イオン性および非イオン性界面活性剤を含む。いくつかの例では、Triton X-35、Triton X-100、および/またはPluronic F-68が緩衝溶液中の非イオン性界面活性剤として任意選択で含まれる。1つまたは複数の界面活性剤が緩衝液中に、任意選択で緩衝液の重量に対して、1重量%未満の量で存在し得る。例えば、界面活性剤は、緩衝液中に最大3重量%、最大2重量%、最大1重量%、最大0.75重量%、最大0.5重量%、最大0.25重量%、最大0.1重量%、または最大0.05重量%(例えば、0.25重量%または0.5重量%)の量で存在し得る。
【００６９】
いくつかの実施形態において、界面活性剤は、脂肪族アルコール、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、グルコシドアルキルエーテル、ポリエチレングリコールオクチル、グリセロールアルキルエステル、フェニルエーテル(Triton X-100など)、ポリオキシエチレン(20)オレイルエーテル(Brig 98など)、オクチルフェノールエトキシレート(Triton X-305など)、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエトキシル化獣脂アミン、N,N-ビス[3-(D-グルコンアミド)プロピル]コラミド、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル、ジメチルデシルホスフィンオキシド、分岐鎖オクチルフェノキシポリ(エチレンオキシ)エタノール、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、t-オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、アルキルポリグリコシド、ポリソルベート(Tweenなど)、もしくはポロキサマー(Synperonics、Pluronics、またはKolliphorなど)などの1つまたは複数の非イオン性界面活性剤であり得る。
【００７０】
いくつかの実施形態において、界面活性剤は、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、ラウリル硫酸アンモニウム、ペルフルオロノナン酸アンモニウム、ドキュセート、ペルフルオロブタンスルホン酸、ペルフルオロノナン酸、ペルフルオロオクタンスルホン酸、ペルフルオロオクタン酸、アルキル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ラウロイルサルコシンナトリウム、ミレス硫酸ナトリウム、ノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、パレス硫酸ナトリウム、またはステアリン酸ナトリウムなどのアニオン性界面活性剤であり得る。
【００７１】
いくつかの実施形態において、界面活性剤は、塩化ベヘントリモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、臭化セトリモニウム、塩化セトリモニウム、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド、ジメチルジオクタデシルアンモニウムクロリド、ラウリルメチルグルセス-10ヒドロキシプロピルジモニウムクロリド、オクテニジン二塩酸塩、N-オレイル-1,3-プロパンジアミン、ステアラルコニウムクロリド、またはテトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどのカチオン性界面活性剤であり得る。
【００７２】
いくつかの実施形態において、界面活性剤は、CHAPS洗剤、コカミドプロピルベタイン、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン、ラウリルジメチルアミンオキシド、およびラウロアンホ酢酸ナトリウムなどの両性イオン性界面活性剤であり得る。他の非イオン性、アニオン性、カチオン性、または両性イオン性界面活性剤が使用され得るため、これらの界面活性剤の例は非限定的である。
【００７３】
本明細書に記載の緩衝溶液は、装置の1つまたは複数の特定の領域を前処理して、装置の1つまたは複数の所望の場所に緩衝化合物および緩衝液添加剤を付着させるために使用され得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、溶液または懸濁液として装置の各部分に付与され、次いで、緩衝溶液中に存在する1つまたは複数の残留緩衝化合物を含む残留緩衝液成分および任意の残留緩衝液添加剤を残しながら、緩衝溶液の液体部分が(例えば、蒸発によって)除去される。残留緩衝液成分は、液体媒体(例えば、水)が除去された後に残る任意の緩衝液成分を含む。試験液体は、装置を横切ると、付着した緩衝液成分および任意の残留緩衝液添加剤と接触してそれらを溶解し、緩衝溶液を本質的に再構成する。「再構成された」という用語は、試験液体中で形成された緩衝溶液が、装置を前処理するために使用された緩衝溶液と同じ濃度を有すること、または溶液が同一であることを意味しない。再構成された緩衝溶液は、装置を前処理するために使用された緩衝溶液と異なる濃度を有し得る。
【００７４】
例えば、試験結果に支障をきたし得る飲料成分を中和または抑制するために選択された緩衝化合物および緩衝液添加剤を付着させるために、第1の緩衝溶液がサンプル領域に付与され得る。例えば、クロマトグラフィー膜を通るその移動を遅らせる目的で飲料または液体の粘度を増加させるために、別の緩衝溶液がクロマトグラフィー膜に付与され得る。いくつかの実施形態では、装置内で緩衝溶液の特定の組合せが使用され得、そこでは第1の緩衝溶液がサンプル領域に付与され、第2の緩衝溶液がクロマトグラフィー膜に付与され、かつ第1および第2の緩衝溶液が異なる。広範囲の試験液体にわたって装置および方法の性能を改善するために、緩衝溶液のそのような組合せが相乗的に使用され得る。
【００７５】
いくつかの実施形態において、広範囲のサンプルマトリックスにわたってアッセイの性能を改善するために、中和剤、緩衝剤、および界面活性剤の特定の組合せが相乗的に使用される。多様な組の試験液体にわたってアッセイ性能を改善するために、中和剤は、単独で、または緩衝剤と組み合わせて使用され得る。中和試薬は、Goodの緩衝塩などの従来の緩衝剤、およびサンプルが検出手段と出会う前にサンプルを処理する他の酸性または塩基性の成分を含み得る。中和試薬は、クエン酸ナトリウムなどのカルボン酸塩または炭酸カリウムからなり得る。緩衝試薬は、内部で機能するための検出手段にとって安定で一貫した環境を作り出し、イオン性または両性イオン性の緩衝塩からなり得る。緩衝剤単独では、すべてのサンプルタイプの十分な中和をもたらさないかもしれない。中和剤のみでは酸性または塩基性になりすぎて検出手段と適合しない可能性がある。例えば、中和剤と緩衝剤の可能性のある1つの組合せは、それぞれ、指定範囲内の任意の中和剤と緩衝剤の濃度の組合せの炭酸カリウム(0.1から3M)とtris(0.1Mから3M)である。いくつかの実施形態において、中和剤の緩衝剤に対する比は2:1である。
【００７６】
中和剤は、コンジュゲートパッド内もしくは領域内に位置する緩衝剤から分離した、サンプルパッドまたは領域などのアッセイ部品内に位置し得る。場合によっては、中和剤は、K2CO3(0.1から3M)または他のカルボン酸塩である。場合によっては、緩衝剤は、Tris(0.1Mから3M)または他のGoodの緩衝剤である。K2CO3および抗体-金ナノ粒子コンジュゲートの場合と同様に、中和剤が抗体-粒子コンジュゲートと適合しないとき、コンジュゲートパッドからの中和剤の分離が特に重要である。中和剤は、同じアッセイ部品上だが検出手段とは別の領域内に付着し得る。場合によっては、中和剤は、K2CO3(0.1から3M)または他のカルボン酸塩である。場合によっては、緩衝剤は、Tris(0.1Mから3M)または他のGoodの緩衝剤である。
【００７７】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の装置が広範囲の試験液体と適合することを確実にするために、非イオン性界面活性剤のある特定の組合せが特に有用である。これらの非イオン性界面活性剤は、単独で、または中和剤および緩衝剤と併せて使用され得る。いくつかの例では、各化合物について記載した範囲内の濃度の任意の組合せで、第1の非イオン性界面活性剤は、Pluronic F68(0.1%から2%)または他のポロキサマーであり、第2の非イオン性界面活性剤は、Triton X-100(0.1%から2%)または他のポリエチレンオキシドフェニルエーテルである。緩衝液配合物および残留緩衝液配合物は、各界面活性剤について記載した範囲内の濃度の任意の組合せの第1および第2の非イオン性界面活性剤を含み得る。非イオン性界面活性剤は、コンジュゲートパッド内に位置し得る。非イオン性界面活性剤は、サンプルパッド内に位置し得る。1つの非イオン性界面活性剤は、サンプルパッド内に位置し得、1つの非イオン性界面活性剤は、コンジュゲートパッド内に位置し得る。
【００７８】
いくつかの実施形態において、中和剤、緩衝剤、および非イオン性界面活性剤の組合せはアッセイ性能を改善することが明らかになった。例えば、有用な組合せは、中和剤は、K2CO3(0.1から3M)、緩衝剤Tris(0.1Mから3M)、非イオン性界面活性剤Triton X-100(0.1から2%)、および第2の非イオン性界面活性剤Pluronic F68を含む。
【００７９】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の緩衝溶液は、二塩基性塩および水を含む。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、一塩基性リン酸ナトリウムおよび二塩基性リン酸ナトリウムを含む。1つの具体的な例において、緩衝溶液は、5〜20グラム/リットルの量の一塩基性リン酸ナトリウムおよび540〜80グラム/リットルの量の二塩基性リン酸ナトリウムを含む。いくつかの実施形態において、水は、分子生物学試薬グレードの水である。緩衝溶液は、0.7〜0.9リットルの水を容器に入れ、規定量の一塩基性塩および二塩基性塩を加え、次いで、水を1リットルまで加えることによって調製される。緩衝溶液のpHは、必要に応じてNaOHまたはHClを使用して所望のpHに調整され、緩衝溶液はミクロンフィルターを使用して濾過される。
【００８０】
いくつかの実施形態において、一塩基性塩は、11.4、11.2、11.0、10.8、10.6、10.4、10.2、10.0、9.8、9.6、9.4、または9.2 grams times the batch volumeで存在し得る。いくつかの実施形態において、二塩基性塩は、70、65、60、55、50、または45 grams times the batch volumeで存在し得る。一塩基性リン酸ナトリウムおよび二塩基性リン酸ナトリウム以外の塩が使用される場合、これらの量は、当業者に理解されるように調整され得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、もしくは7.8、またはこの範囲内の任意の数値のpHを有する。一塩基性リン酸ナトリウム/二塩基性リン酸ナトリウム緩衝溶液は、装置への試薬の付与に有用である。具体的には、いくつかの実施形態において、一塩基性リン酸ナトリウム/二塩基性リン酸ナトリウム緩衝溶液は、保存されていた抗体を脱塩する溶出緩衝液として使用され得る。
【００８１】
本明細書に記載の緩衝溶液は、ホウ酸塩、ホウ酸、および水を含み得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、ホウ酸塩、ホウ酸、BSA、水、および任意選択で水酸化ナトリウムまたは塩酸を含み得る。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たり5〜20グラムの量の四ホウ酸ナトリウム十水和物および緩衝溶液1リットル当たり0.5〜2グラムの量のホウ酸を含む。いくつかの実施形態において、BSAは、緩衝溶液1リットル当たり5〜20グラムの量で存在する。いくつかの実施形態において、水は、分子生物学試薬グレードの水である。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、乾燥した試薬を測定して容器に入れ、最終体積まで水を加えることによって調製される。いくつかの実施形態において、緩衝溶液のpHは、必要に応じてNaOHまたはHClを使用して所望のpHに調整される。いくつかの例では、緩衝溶液は0.2ミクロンのフィルターを使用して濾過される。
【００８２】
いくつかの実施形態において、四ホウ酸ナトリウム十水和物は、緩衝溶液1リットル当たり、16、14、12、11.8、11.6、11.4、11.2、11.0、10、9、もしくは8グラム、またはこの範囲内の任意の数値で存在し得る。実施形態において、ホウ酸は、緩衝溶液1リットル当たり、2.0、1.8、1.6、1.4、1.2、1.0、0.8、0.6、もしくは0.4グラム、またはこの範囲内の任意の数値で存在し得る。いくつかの例では、BSAは、緩衝溶液1リットル当たり、12、11、10、9、または8グラムで存在し得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、9.5、9.4、9.3、9.2、9.1、9.0、8.9、8.8、8.7、8.6、もしくは8.5、またはこの範囲内の任意の数値のpHを有する。このホウ酸緩衝溶液は、装置への試薬の付与に有用である。具体的には、いくつかの実施形態において、このホウ酸緩衝溶液は、抗体-粒子コンジュゲートの調製においてコンジュゲーションブロッキング緩衝液(conjugation blocking buffer)として使用され得る。
【００８３】
本明細書に記載の緩衝溶液は、ホウ酸塩、ホウ酸、および水を含み得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、ホウ酸塩、ホウ酸、BSA、水、および任意選択で水酸化ナトリウムまたは塩酸を含み得る。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たり5〜20グラムの量の四ホウ酸ナトリウム十水和物および緩衝溶液1リットル当たり0.5〜20グラムの量のホウ酸を含む。いくつかの実施形態において、BSAは、緩衝溶液1リットル当たり50〜200グラムの量加えられる。いくつかの実施形態において、水は、分子生物学試薬グレードの水である。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、乾燥した試薬を測定して容器に入れ、最終体積まで水を加えることによって調製される。いくつかの実施形態において、緩衝溶液のpHは、必要に応じてNaOHまたはHClを使用して所望のpHに調整される。いくつかの例では、緩衝溶液は0.2ミクロンのフィルターを使用して濾過される。
【００８４】
BSAの異なる濃度を含む他のホウ酸緩衝液もまた有用であり得る。他の実施形態において、四ホウ酸ナトリウム十水和物は、緩衝溶液1リットル当たり、16、14、12、11.8、11.6、11.4、11.2、11.0、10、9、または8グラムで存在し得る。いくつかの他の実施形態において、ホウ酸は、緩衝溶液1リットル当たり、2.0、1.8、1.6、1.4、1.2、1.0、0.8、0.6、もしくは0.4グラム、またはこの範囲内の任意の数値で存在し得る。いくつかの他の例において、BSAは、緩衝溶液1リットル当たり、120、110、100、90、または80グラムで存在し得る。いくつかの他の実施形態において、緩衝溶液は、9.5、9.4、9.3、9.2、9.1、9.0、8.9、8.8、8.7、8.6、もしくは8.5、またはこの範囲内の任意の数値のpHを有する。このその他のホウ酸緩衝溶液は、装置への試薬の付与に有用である。具体的には、いくつかの実施形態において、この緩衝溶液は、装置への抗体-粒子コンジュゲートの付与においてコンジュゲート希釈緩衝液として使用され得る。
【００８５】
本明細書に記載の緩衝溶液は、二塩基性塩および水を含み得る。いくつかの実施形態において、有用な緩衝溶液は、一塩基性リン酸ナトリウムおよび二塩基性リン酸ナトリウム;サッカライド、タンパク質、および粘度調整剤のうちの1つまたは複数;スクロース、BSA、およびポリ(ビニルピロリドン)-40(PVP-40)のうちの1つまたは複数;および任意選択で水酸化ナトリウムまたは塩酸を含む。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たり0.1〜0.5グラムの量の一塩基性リン酸ナトリウム、および緩衝溶液1リットル当たり0.5〜3グラムの量の二塩基性リン酸ナトリウムを含む。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たりスクロース0.5〜2g、緩衝溶液1リットル当たりBSA 0.5〜2g、および緩衝溶液1リットル当たりPVP-40 1〜5gをさらに含む。いくつかの実施形態において、水は、分子生物学試薬グレードの水である。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、規定量の一塩基性塩および二塩基性塩を加え、スクロース、BSA、およびPVP-40を加え、次いで、最終体積まで水を加えることによって調製される。いくつかの実施形態において、緩衝溶液のpHは、必要に応じてNaOHまたはHClを使用して所望のpHに調整される。いくつかの例では、緩衝溶液は0.2ミクロンのフィルターを使用して濾過される。
【００８６】
いくつかの実施形態において、一塩基性塩は、緩衝溶液1リットル当たり、0.3、0.2、または0.1グラムで存在し得る。いくつかの実施形態において、二塩基性塩は、緩衝溶液1リットル当たり、2、1.8、1.6、1.4、1.2、0.8、0.6、または0.5グラムで存在し得る。一塩基性リン酸ナトリウムおよび二塩基性リン酸ナトリウム以外の塩が使用される場合、これらの量は、当業者に理解されるように調整され得る。スクロースは、緩衝溶液1リットル当たり、2、1、または0.5グラムで存在し得る。BSAは、緩衝溶液1リットル当たり、2、1、または0.5グラムで存在し得る。PVP-40は、緩衝溶液1リットル当たり、4、2、または1グラムで存在し得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、もしくは7.8、またはこの範囲内の任意の数値のpHを有する。この緩衝溶液は、装置内の液体の流れを遅らせるのに有用である。具体的には、いくつかの実施形態において、この緩衝溶液は、装置内のクロマトグラフィー膜用の前処理緩衝溶液として使用され得る。
【００８７】
本明細書に記載の緩衝溶液は、Goodの緩衝塩および水を含み得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、Goodの緩衝塩、タンパク質、粘度調整剤、任意選択で1つまたは複数の界面活性剤、および任意選択で1つまたは複数の別の酸もしくは塩基を含む。いくつかの例では、緩衝溶液はTRISを含む。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、TRIS、BSA、PVP-40、任意選択でTriton X-100およびPluronic F-68のうちの1つまたは複数、任意選択で水酸化ナトリウムまたは塩酸を含む。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たり50〜200グラムの量のTRISを含む。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たりBSA 20〜40g、および緩衝溶液1リットル当たりPVP-40 5〜20gをさらに含む。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たりTriton X-100 1〜5gおよび緩衝溶液1リットル当たりPluronic F-68 2〜10gをさらに含む。いくつかの実施形態において、水は、分子生物学試薬グレードの水である。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、規定量のTRISを加え、BSA、およびPVP-40、Triton X-100およびPluronic F-68を加え、次いで、最終体積まで水を加えることによって調製される。いくつかの実施形態において、緩衝溶液のpHは、必要に応じてNaOHまたはHClを使用して所望のpHに調整される。いくつかの例では、緩衝溶液は0.2ミクロンのフィルターを使用して濾過される。
【００８８】
いくつかの実施形態において、TRISは、緩衝溶液1リットル当たり、約150、140、130、120、115、110、100、90、または80グラムで存在し得る。BSAは、緩衝溶液1リットル当たり、40、35、32、30、28または25グラムで存在し得る。PVP-40は、緩衝溶液1リットル当たり、約20、15、12、10、8または55グラムで存在し得る。Triton X-100は、緩衝溶液1リットル当たり、約5、4、3、2.8、2.5、2.3、または2グラムで存在し得る。Pluronic F-68は、緩衝溶液1リットル当たり、約8、7、6、5.5、5、4.5、4、3.5、3、または2グラムで存在し得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、7.6、7.8、8.0、8.2、もしくは8.4、またはこの範囲内の任意の数値のpHを有する。この緩衝溶液は、装置の部品の前処理に有用である。具体的には、いくつかの実施形態において、この緩衝溶液は、装置内のコンジュゲートパッド用の前処理緩衝溶液として使用され得る。
【００８９】
本明細書に記載の緩衝溶液は、カルボン酸塩および水を含み得る。いくつかの例では、緩衝溶液は炭酸カリウムを含む。任意選択で、緩衝溶液は、1つまたは複数の界面活性剤を含み得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、カルボン酸塩(炭酸カリウムなど)、水、任意選択で1つまたは複数の界面活性剤、および任意選択で1つまたは複数の追加の酸または塩基を含む。いくつかの実施形態において、界面活性剤はTriton X-305である。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たり50〜200グラムの量の炭酸カリウムを含む。いくつかの例では、緩衝溶液は、緩衝溶液1リットル当たりTriton X-305 1〜10gをさらに含む。いくつかの実施形態において、水は、分子生物学試薬グレードの水である。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、規定量の炭酸カリウムおよびTriton X-305を容器に加え、次いで、最終体積まで水を加えることによって調製される。いくつかの実施形態において、緩衝溶液のpHは、必要に応じてNaOHまたはHClを使用して所望のpHに調整される。いくつかの例では、緩衝溶液は0.2ミクロンのフィルターを使用して濾過される。
【００９０】
いくつかの実施形態において、炭酸カリウムは、緩衝溶液1リットル当たり、約150、140、138、136、130、120、110、100、または80グラムで存在し得る。Triton X-100は、緩衝溶液1リットル当たり、約5、4、3.8、3.6、3.4、3、2.5、または2グラムで存在し得る。いくつかの実施形態において、緩衝溶液は、7.4、7.2、7.0、6.8、もしくは4.4、またはこの範囲内の任意の数値のpHを有する。この緩衝溶液は、装置の部品の前処理に有用である。具体的には、いくつかの実施形態において、この緩衝溶液は、装置内のサンプルパッド用の前処理緩衝溶液として使用され得る。
【００９１】
ＩＩ．標的化合物を検出する方法
【００９２】
乱用物質および／または薬物を含む標的化合物を検出する方法がここに記述される。
【００９３】
本明細書に記載される実施形態により分析物を検出する非限定的方法の例は、サンプルパッド、コンジュゲートパッド、クロマトグラフィー膜を含む検出層、および芯を含む装置を提供することを含む。装置はセクションＩＩＩにおいてより詳細に説明する。本発明のクロマトグラフィー膜は、試験される液体を受け入れることができ、クロマトグラフィー膜を通る液体の移動も許容し、これはいくつかの実施形態では毛細管現象による。サンプルパッドは、例えば液体への直接的接触により、液体に曝され、その液体がサンプルパッドからコンジュゲートパッドへと（あるいはサンプル領域からコンジュゲート領域へと）移動し、それから液体はコンジュゲートパッド（または領域）を通って進み、それからクロマトグラフィー膜を通る。液体が装置を通って進むなかで、コンジュゲートパッド（抗分析物抗体・粒子コンジュゲートが位置する）が液体に曝され、抗分析物抗体・粒子コンジュゲートは少なくとも部分的にその液体に溶解された状態になる。
【００９４】
いくつかの実施形態において、アプタマーが、抗体の代わりに、または抗体に加えて使用され得る。議論し易くするため、抗体という用語が本出願を通じて使用されるが、本明細書を通じて、抗体およびアプタマーの両方を包含すると理解されるべきである。
【００９５】
方法はさらに、分析物の存在を検出するために、抗薬物抗体-粒子コンジュゲートと液体との間の相互作用が起こるかを判定することを含む。判定ステップは、以下で説明するように、テストラインが色を示すか、任意選択でコントロールラインが色を示すかを観察するために、(分析物-コンジュゲートタンパク質が位置する)テストラインをモニタリングすることを含む。したがって、判定ステップは、分析物の有無を判定するために視覚指示を観察することを含む。
【００９６】
液体が、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートの抗分析物抗体に適合する分析物を含有する場合、分析物は、コンジュゲートの抗分析物抗体部分に結合し、そしてコンジュゲートの抗分析物部分は分析物と結合するため分析物-コンジュゲートタンパク質とは結合することができず、テストラインに色は付着しない。しかし、液体に、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートの抗分析物抗体に適合する分析物が実質的にない場合、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートは、分析物-コンジュゲートタンパク質に結合し、テストラインに色が付着する。
【００９７】
任意選択で、クロマトグラフィー膜は、コントロールラインに抗種抗体を含み得る。分析物が抗分析物抗体-粒子コンジュゲートと結合するかに関わらず、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートが液体によってコントロールラインまで引き出されると、コントロールラインは色を示す。
【００９８】
いくつかの例では、競合(間接)イムノアッセイフォーマットを使用して、分析物が存在しないことを示す結果は2本のラインからなり(テストラインおよびコントロールラインが目に見える)、分析物が存在することを示す結果は1本のラインからなる(コントロールラインが目に見える)。コントロールラインを用いない他の例では、分析物が存在しないことを示す結果は1本のラインからなり(テストラインが目に見える)、分析物が存在することを示す結果はラインなしからなる。色付着領域はラインに限定されず、記号またはパターンを含み得る。「テストライン、テスト場所、テストパターン、テスト記号、およびテスト領域」という語句は同義で使用され得る。「コントロールライン、コントロール場所、コントロールパターン、コントロール記号、およびコントロール領域」という語句は同義で使用され得る。代わりに、直接イムノアッセイフォーマットが使用され得、そこでは、目に見えるテストラインの存在が、標的分析物が存在することを示す。
【００９９】
いくつかの実施形態では、方法は、特定の化合物が存在するか否かについて視覚的指示またはシグナル機構を観察することを含む。例えば、指示（indication）は、色付きのドット、パターン、もしくは領域の出現、色付きの領域の出現の不在、「SAFE」、「OK」、「YES」、もしくは「NO」などの語の印字、チェックマーク、
2019507339.tif 000007
などのエモーティコンもしくは記号、蛍光、振動、または音を含み得る。いくつかの実施形態では、シグナル機構は、線、ロゴ、パターン、または記号を完成させることを含む。いくつかの実施形態において、複数の分析物を検出するためにパターンが作られている場合、そのパターンの特定の部分だけが変色し得る。例えば、「SAFE」という語がSΛFEと表れ得、そこでは「A」という字の横棒領域が発色していない。
【０１００】
ここに記載される方法は、液体中の分析物の存在を検出するために、抗分析物抗体・粒子コンジュゲートの色変化の観察または測定に依存しない。ここに記載される方法は、例えば電気泳動のような他の技術に依存しない。本方法は、試験および／またはコントロールライン、エリア、もしくはパターン、または領域における色堆積（またはその不在）を観察することに依る。
【０１０１】
下記セクションにおいて記述される装置のいずれかを、本明細書記載の方法において使用し得る。
【０１０２】
ＩＩＩ．装置
本明細書に記載のある特定の実施形態は、液体中の標的物質、分析物、または薬物の存在を検出するための装置を提供し、装置は、サンプルパッド、コンジュゲートパッド、および検出層、ならびに場合によっては、芯を含む。いくつかの実施形態において、検出層は、特定の標的物質に関して試験される液体を受け入れると特定の物質の存在を検出し得る。例えば、サンプルパッドが当該液体に曝され得、次いで、標的物質の存在を示す検出層と液体との間の特定の相互作用が存在するか判定するために、装置が使用者によってモニタリングされ得る。いくつかの実施形態において、特定の物質は、ベンゾジアゼピンまたはアミン含有化合物である。他の実施形態において、特定の物質は、タンパク質または糖類である。
【０１０３】
他の例では、装置は、サンプル領域、コンジュゲート領域、検出層（またはクロマトグラフィー膜領域）、および芯領域などの分離した領域を含む単一のパッドを含む。さらに他の例では、装置は、サンプル領域、コンジュゲート領域、および検出層（またはクロマトグラフィー膜領域）などの分離した領域を含む単一のパッドを含む。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、装置は、逆流を最小限にし、大幅に低減し、または排除するように構成され得る。この逆流、あるいは装置から試験液体へ構成成分が流れることの可能性は、特に消費用液体の試験において望ましくない場合がある。いくつかの実施形態において、可能性のある逆流あるいは反対流は、装置からの試験液体および化学物質を含み得る。逆流の可能性に対処するため、いくつかの実施形態において、検出層は、上層内のサンプルポートまたは開口部において未処理パッドをさらに含んで逆流を排除し得る。未処理パッドは、装置を試験液体に導入すると未処理パッドが飽和することによって物質が試験液体に戻る流れの可能性を最小限にし、大幅に低減し、または排除し得る。試験液体に導入されると、飽和した未処理パッドは、サンプルパッドから試験液体への勾配および流れの駆動力を最小限にすることによって逆流を抑制する役目を果たし得る。この飽和した未処理パッドによる制限が、装置からの化学添加剤または緩衝液が本質的に一切試験液体と接触しないことを確保することを助け得る。いくつかの例では、逆流の防止は、未処理サンプルパッドを使用することおよび／または装置の構成要素（未処理パッドおよび／またはサンプルパッド以外）をプラスチック筺体内に封入するように装置を設計することによって達成され得る。
【０１０５】
いくつかの実施形態において、装置は、ラテラルフローアッセイ用のラテラルフローデバイスであり、それによって、分析される液体は、サンプル領域からコンジュゲート領域を通り、クロマトグラフィー膜を通り、芯に入る流体路(fluid path)に沿って移動する。標的物質または分析物は、存在する場合、抗分析物抗体と反応し、その反応の結果、標的分析物が液体中に存在するかについての視覚指示がもたらされる。いくつかの例では、アプタマーは、抗体の代わりに、または抗体に加えて使用され得る。ラテラルフローアッセイは、典型的には、装置の長さに沿った流体路を有する。本明細書に開示のいくつかの例では、流体路の長さは、装置の長さと同じである。他の例では、流体路の長さは、装置の長さよりも長い。本明細書を通じて「ラテラルフロー」という用語が使用されるが、場合によっては、長さが限られる装置内で検出結果を得るために、流体路はx-y平面内で、またはz方向に変化し得る。そのような実施形態において、流体路の長さは典型的には、装置の長さよりも長い。
【０１０６】
液体中の標的物質の存在を検出するための装置は、サンプルパッド;抗分析物抗体-粒子コンジュゲートなどのバインダ-粒子コンジュゲートを含むコンジュゲートパッド;および分析物-コンジュゲートタンパク質を任意選択で含むクロマトグラフィー膜を含む。いくつかの実施形態において、サンプルパッドおよびコンジュゲートパッドは、サンプル領域およびコンジュゲート領域を含む単一の材料から形成される;サンプル領域とコンジュゲート領域は重ならない。いくつかの実施形態において、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートは、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートを含む組成物をコンジュゲート希釈緩衝液からクロマトグラフィー膜上に付着させることによって、コンジュゲートパッド内に含まれ得る。分析物-コンジュゲートタンパク質は、分析物-コンジュゲートタンパク質を含む組成物をクロマトグラフィー膜上に一列に、または所望のパターンで付着させることによって、テスト場所のクロマトグラフィー膜内に含まれ得る。任意選択で、抗種抗体は、抗種抗体を含む組成物とクロマトグラフィー膜を接触させることによって、コントロール場所のクロマトグラフィー膜内に含まれ得る。
【０１０７】
芯は、クロマトグラフィー膜内で流体を移動させ続けるための流体貯蔵部として機能する。いくつかの実施形態において、アッセイを小型化するために、芯は、折り畳まれた層で構成される(例えば、層がそれ自体の上に折り返される)。いくつかの実施形態において、芯は、U字形またはS字形である。場合によっては、芯内の流体路は、芯の形状に従って複数の平面内で、かつ/または複数の方向に曲がり得る。流体は、クロマトグラフィー膜から芯へと流れると、芯内の流体路に沿って流れ続ける。いくつかの例では、芯が、クロマトグラフィー膜の側面および/もしくは周り、または下に流体路を導き得るため、芯を通る流体路は、クロマトグラフィー膜を通る流体の経路と揃っていない。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、装置は、液体の流れが検出層（またはクロマトグラフィー膜）を通って略水平方向に、例えば実質的に単一の水平面に沿って、検出層の第１端から検出層の第２端へと向かうように構成され得る。別の実施形態では、検出層は、液体の流れが検出層を通って略垂直方向に、例えば実質的に複数の水平面を通って、例えば、検出層の底から検出層の上部へと向かい、流体路の長さが装置の長さより大きくなるように構成され得る。
【０１０９】
いくつかの例では、流体路の長さが装置の長さよりも長い結果、装置の長さは、装置の検出能力を損なうことなく短縮され得る。場合によっては、流体路の長さは、装置の長さよりも5〜10%長く、装置の長さよりも10〜20%長く、装置の長さよりも20〜30%長く、装置の長さよりも30〜40%長く、装置の長さよりも50〜75%長く、装置の長さよりも75〜100%長く、または装置の長さよりも100〜200%長い。
【０１１０】
装置は、物体の表面の上に配置され得る。いくつかの例では、装置は、物体上に配置され、物体に一体化され、または物体に組み込まれ得る。他の例では、装置は、物体の下、または物体の表面の下に配置され得る。適した物体としては、例えば、天然の爪、人工爪、マニキュア層、ネイルシール(fingernail sticker)、ネイルデカール、カップ、バーコースター、マドラー、爪楊枝、ドリンクの飾り(例えば、傘)、鉛筆、ペン、テストストリップ、シール、デカール、ネイルデカール、メッシュネイルラップ、あるいはその他のあらゆる適切な表面もしくは構造が挙げられる。別の実施形態では、装置は、例えば指の上のように、皮膚上に直接配置され得る。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、装置は、約0.2マイクロメートル（μm）〜約5ミリメートル（mm）の範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態では、装置は、約20μm〜約5  mmの範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態では、検出層は、約0.6μm以下、1μm以下、10μm以下、25μm以下、50μm以下、100μm以下、1 mm以下、2 mm以下、3 mm以下、4 mm以下、または5 mm以下の厚さを有し得る。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、装置は、約0.5 mm〜約15 mmの範囲の長さを有する。いくつかの実施形態では、装置は、約1 mm〜約10 mm、あるいは約3〜約8 mmの範囲の長さを有する。いくつかの実施形態では、検出層は、約0.4 mm以下、0.5以下、1 mm以下、2 mm以下、3 mm以下、4 mm以下、5 mm以下、6 mm以下、7 mm以下、8 mm以下、9 mm以下、10 mm以下、12 mm以下、または15 mm以下の長さを有し得る。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、装置は、約0.5 mm〜約5 mmの範囲の幅を有する。いくつかの実施形態では、装置は、約1 mm〜約10 mm、あるいは約3〜約8 mmの範囲の幅を有する。いくつかの実施形態では、検出層は、約0.4 mm以下、0.5以下、1 mm以下、2 mm以下、3 mm以下、4 mm以下、5 mm以下、6 mm以下、7 mm以下、8 mm以下、9 mm以下、または10 mm以下の幅を有し得る。
【０１１４】
いくつかの実施形態では、装置は、使用中の気体透過性を許容することにより試験の完全性は損なわずに、外環境に対する保護を提供するためにラミネートされ得る。
【０１１５】
ここで図面を参照すると、図１は、本明細書に記載される一実施形態による装置100の分解横断面図である。装置100は、サンプルパッド110、コンジュゲートパッド120、検出層130、および吸収パッドあるいは芯160を含む。サンプルパッド110はコンジュゲートパッド120の第1部分122に隣接しており、従って使用の際にはサンプルパッド110からコンジュゲートパッド120へと液体が吸収される。コンジュゲートパッドの第2部分124は、クロマトグラフィー膜130の近位端132においてクロマトグラフィー膜130に隣接しており、従って使用の際には、液体は、クロマトグラフィー膜の近位端132に吸収されてクロマトグラフィー膜を通って、クロマトグラフィー膜130の遠位端134に向かって移動する。クロマトグラフィー膜の近位端と遠位端の間には、分析物コンジュゲートタンパク質が堆積された少なくとも1つのテストライン140、および、抗種抗体が堆積された少なくとも1つのコントロールライン150が含まれる。装置はまた、クロマトグラフィー膜130に隣接して吸収パッドあるいは芯160を含み、従って使用の際には、液体は、クロマトグラフィー膜130から芯へと吸収される。いくつかの実施形態では、複数の標的物質について試験するために複数のテストラインが存在し得る。任意で、装置は、透明なカバー層170を有し得る。
【０１１６】
図２は、本明細書に記載される一実施形態による装置200の横断面図である。装置200は、組み合わされたサンプルパッド・コンジュゲートパッド250を含み、これは、重なっていないサンプル領域252およびコンジュゲート領域254を有する。装置200はさらに、検出層230および芯260を含む。サンプル・コンジュゲートパッド250のコンジュゲート領域254は、検出層230の第1部分232と隣接しており、従って使用の際には、液体は、サンプル・コンジュゲートパッド250に吸収され、クロマトグラフィー膜230の近位端232へと移動し、クロマトグラフィー膜230の遠位端234へと向かって流れる。装置はまた、クロマトグラフィー膜230の遠位端234に隣接して吸収パッドあるいは芯260を含み、従って使用の際には、試験液体は、クロマトグラフィー膜230から芯へと吸収される。任意で、装置は、透明なカバー層270を有し得る。
【０１１７】
いくつかの実施形態において、サンプルパッドは、サンプルパッド緩衝溶液で前処理される。前処理は、サンプルパッドをサンプルパッド緩衝溶液と接触させること、次いで、サンプルパッドを乾燥させることを含む。乾燥したサンプルパッドは残留緩衝液組成物を含む。使用中、試験液体が残留緩衝液組成物と接触すると、緩衝液が試験液体中で再構成される。いくつかの実施形態において、サンプルパッド緩衝液成分と飲料との何らかの可能性のある相互作用によって、飲料中への取り込みには不適当である材料が導入されないように、サンプルパッドは、本質的に生体適合性材料からなるサンプルパッド緩衝溶液で前処理され得る。いくつかの実施形態において、サンプルパッド緩衝液は、酸性飲料の中和を助け、また、高糖分などの他の成分の試験結果に対する影響を低減し得る。本出願において、「サンプルパッド緩衝溶液」および「サンプル領域緩衝溶液」は同義で使用され得る。
【０１１８】
いくつかの実施形態において、サンプルパッド緩衝溶液は、炭酸カリウムおよび/または炭酸カルシウムを含む。いくつかの実施形態において、サンプルパッド緩衝溶液は、弱酸のカルシウム塩を含む。
【０１１９】
いくつかの実施形態において、サンプルパッド緩衝溶液は炭酸カリウムを含む。いくつかの実施形態において、炭酸カリウムは、サンプルパッド緩衝溶液中に、200から3000ミリモーラー(mM)、500から2000mM、750から1500mM、0.8から1.2モーラー(M)、0.9から1.1M、または約1Mの濃度で存在する。いくつかの実施形態において、炭酸カリウムは、サンプルパッド緩衝溶液中に、少なくとも800mM、少なくとも900mM、少なくとも1.0M、少なくとも1.1M、少なくとも1.2M、または少なくとも1.3Mの濃度で存在する。任意選択で、いくつかの実施形態において、サンプルパッド緩衝溶液は、水酸化物塩、ホウ酸塩、および/または重炭酸塩を含み得る。
【０１２０】
いくつかの例では、コンジュゲートパッドは、安定化剤および/または遮蔽剤を含むコンジュゲートパッド緩衝溶液で前処理され得る。安定化剤の例は、スクロース、フルクトース、およびトレハロースなどのサッカライドを含む。遮蔽剤の例は、ゼラチン、カゼイン、およびBSAを含む。
【０１２１】
いくつかの例では、コンジュゲートパッド緩衝溶液は緩衝塩を含む。トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)は、中和において特に効果的であることが明らかになり、したがって、試験結果に対する酸性飲料の悪影響を軽減した。いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッド緩衝溶液は、7.5から8.5、7.75から8.25、7.9から8.1、または約7.8、約8.0、もしくは約8.2のpHを有する。ホウ酸ナトリウム緩衝溶液などの他の緩衝溶液は、いくつかの例では、コンジュゲートパッドに必要な緩衝能を与える十分高い濃度で調製できなかった。コンジュゲートパッド緩衝溶液で含浸され、乾燥され、次いで、サンプル液体がコンジュゲートパッドを通して流れるときに再構成される非常に限られた面積(4×4mmコンジュゲートパッドなど)のために、通常高濃度の緩衝溶液が必要である。いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッド緩衝溶液は、0.4から0.6モーラー(M)、0.423から0.575M、0.45から0.55Mの濃度のTrisを含む。いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッド緩衝溶液は、約0.4M、約0.5M、または約0.6Mの濃度のTrisを含む。
【０１２２】
いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッド緩衝溶液は、タンパク質、ポリ(ビニルピロリドン)、および界面活性剤のうちの1つまたは複数をさらに含む。界面活性剤のいくつかの非限定的な例は、Aerosol OT、塩化ベンザルコニウム、BRIJ35、BRIJ 52、BRIJ98、CHEMAL-LA-9、Cremophore EL、IGEPAL CA210、Merpol A、Pluronic F68、Pluronic F127、Pluronic L64、Silwet L7600、Surfactant 10G、Synperonic F108、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオールエトキシレート、Tergitol、Tetronic 90R4、Triton X-45、Triton X100、Triton X-305、Tween-20、Tween-60、およびTween-80である。いくつかの実施形態において、タンパク質はBSAであり、ポリ(ビニルピロリドン)はPVP-40である。いくつかの実施形態において、界面活性剤は、Triton X-100、Triton X-305および/またはPluronic F68を含む。いくつかの例では、BRIJ-98は、飲料が原因のバックグラウンドの着色を低減させることが明らかになった。理論に束縛されることは望まないが、BRIJ-98は、多くの色付きの赤ワイン成分を沈殿させる。いくつかの実施形態において、残留緩衝液組成物は、試験液体の色付きの成分の出現を実質的に低減させ得るか、または実質的に除去し得る。「実質的に低減させる、または実質的に低減させる」とは、試験液体の色が試験結果の指示に支障をきたさないことを意味する。
【０１２３】
いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッド緩衝液組成物は、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートと適合し、例えば、コンジュゲートパッド緩衝液組成物は、試験液体によって再構成されると、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートを変性させない。理論に束縛されることは望まないが、これは、コンジュゲートパッド緩衝液の高pHと、その結果としての飲料などの試験液体中の酸の中和による可能性がある。
【０１２４】
コンジュゲートはコンジュゲートパッドと結合せず、むしろ、密着または固定され、したがって、コンジュゲートは試験液体に放出され、試験液体と共にクロマトグラフィー膜全体にわたって流れる。本発明のいくつかの実施形態において、コンジュゲートパッドおよびサンプルパッドは、ニトロセルロースなどの材料の単一片またはガラス繊維もしくはポリエステル繊維のメッシュ織物から形成される。
【０１２５】
いくつかの実施形態において、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートは、市販のモノクローナル抗体および金または色素ナノ粒子材料から調製され得る。いくつかの実施形態において、抗体保存緩衝液を抗体脱塩緩衝液で置き換えるために、市販のモノクローナル抗体は、スピンカラムを使用して脱塩され得る。いくつかの実施形態において、抗体脱塩緩衝液はリン酸ナトリウム緩衝液を含む。リン酸ナトリウム抗体脱塩緩衝液は、5mM、10mM、25mM、50mM、75mM、100mM、125mM、もしくは150mM、または50〜150mM、もしくは75〜125mM、もしくは90〜110mMの濃度を有し得る。いくつかの実施形態において、抗体脱塩緩衝液は、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、または8.2など、わずかに塩基性のpHを有し得る。抗体は、脱塩されて抗体脱塩緩衝液に溶解されるとき、金または色素ナノ粒子材料とコンジュゲートされ得る。いくつかの実施形態において、金または色素ナノ粒子材料は、HClまたはNaOHの添加により、pH 7.05、7.1、7.15、7.2または7.25など、わずかに塩基性にpHが調整された水に溶解または懸濁させ得る。
【０１２６】
いくつかの実施形態において、抗体を抗体脱塩緩衝液に溶解させ、金または色素ナノ粒子をわずかに塩基性の水に溶解または懸濁させた後、2つの成分は混合され、生じた混合物にコンジュゲーションブロッキング緩衝液が加えられ得る。いくつかの実施形態において、コンジュゲーションブロッキング緩衝液は、四ホウ酸ナトリウム、ホウ酸、およびBSAを含む。いくつかの実施形態において、ブロッキング緩衝液は、10mM、25mM、50mM、75mM、または100mM、または10〜110mM、もしくは25〜75mM、もしくは45〜55mMの四ホウ酸ナトリウム濃度を有し得る。いくつかの実施形態において、コンジュゲーションブロッキング緩衝液は、8.2、8.4、8.6、8.8、9.0、9.2、9.4、または9.6などの塩基性のpHを有し得る。得られた抗分析物抗体-粒子コンジュゲートは、遠心分離によってペレットとして単離され得る。
【０１２７】
いくつかの実施形態において、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートペレットを再構成するために使用され得るコンジュゲート希釈緩衝液から、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートがコンジュゲートパッドに付与される。いくつかの実施形態において、コンジュゲートパッド上に抗分析物抗体-粒子コンジュゲートを付着させる前に、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートをコンジュゲート希釈緩衝液に溶解させる。
【０１２８】
いくつかの実施形態において、コンジュゲート希釈緩衝液は、弱酸の塩、タンパク質、および任意選択で、サッカライドなどの賦形剤を含む。いくつかの実施形態において、コンジュゲート希釈緩衝液は、四ホウ酸ナトリウムなどのホウ酸塩、ホウ酸、BSA、ならびに任意選択で、スクロースおよび/またはトレハロースを含む。いくつかの例では、コンジュゲート希釈緩衝液は、40〜60mM、45〜55mMまたは約50mMホウ酸塩、1〜3重量パーセント(wt.%)BSA(例えば、1wt.%、2wt%、または3wt.%)、3〜7wt.%トレハロース(例えば、4wt.%、5wt%、または6wt.%)、および15〜25wt.%スクロース(例えば、18wt.%、20wt%、または22wt.%)を含む。いくつかの実施形態において、コンジュゲート希釈緩衝液は、8.5から9.5(例えば、8.7、9.0、または9.3)のpHを有する。いくつかの実施形態において、コンジュゲート希釈緩衝液のpHは滴定される。
【０１２９】
いくつかの例では、コンジュゲート希釈緩衝液は、40〜60mM、45〜55mMまたは約50mMホウ酸塩、1〜3重量パーセント(wt.%)BSA(例えば、1wt.%、2wt%、または3wt.%)を含み、コンジュゲートがコンジュゲート希釈緩衝液に溶解した後、スクロースおよび/またはトレハロースが加えられる。いくつかの実施形態において、スクロースは、10%、20%、または30%の量加えられ、20%は、例えば、式(コンジュゲート希釈緩衝液中のコンジュゲートの体積)(スクロース20g)/(100mL)に従って決定される。同様に、いくつかの実施形態において、トレハロースは、3%、5%、または7%の量加えられ、5%は、例えば、式(コンジュゲート希釈緩衝液中のコンジュゲートの体積)(トレハロース5g)/(100mL)に従って決定される。
【０１３０】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の緩衝溶液または緩衝液添加剤のいずれかは、少なくとも10cPの粘度を有する。他の実施形態において、緩衝液または緩衝液添加剤は、少なくとも0.5cP、少なくとも1cP、少なくとも5cP、少なくとも20cP、少なくとも30cP、少なくとも60cP、少なくとも80cP、少なくとも100cP、少なくとも1000cP、少なくとも20,000cP、または少なくとも50,000cPの粘度を備え得る。他の実施形態において、緩衝液または緩衝液添加剤は、0.5〜2cPの間、2〜5cPの間、5〜20cPの間、20〜30cPの間、30〜60cPの間、1〜100cPの間、2〜80cPの間、5〜50cPの間、10〜1000cPの間、10〜20,000cPの間、または10〜50,000cPの間の粘度を備え得る。いくつかの実施形態において、クロマトグラフィー膜は、10〜20mMまたは12〜18mMまたは約15mMリン酸ナトリウム、0.5〜1.5wt.%または0.7〜1.3wt.%、または約1wt.%スクロース、0.05〜0.15wt.%または0.7から1.2wt.%または約1wt.%BSA、および0.1〜0.3wt.%または約0.2wt.%PVP-40を含むクロマトグラフィー膜緩衝溶液で前処理され得る。いくつかの実施形態において、クロマトグラフィー膜緩衝液は、7.1から7.5のpHを有する。いくつかの実施形態において、クロマトグラフィー膜緩衝液は、7.1、7.2、7.3、7.4、もしくは7.5、または7.1〜7.5、もしくは7.2から7.4、もしくは7.25〜7.35のpHを有し得る。
【０１３１】
本明細書に記載のある特定の実施形態の検出層は、特定の化合物が存在するか否かについて視覚的な指示またはシグナル機構を使用者に提供し得る。例えば、視覚的な指示は、色付きのドット、パターン、もしくは領域の出現もしくはその欠如、「SAFE」、「OK」、「YES」、もしくは「NO」などの語の印字、チェックマーク、
2019507339.tif 000008
などのエモーティコンもしくは記号、蛍光、振動、または音を含み得る。
【０１３２】
いくつかの実施形態において、検出層は、電気化学検出によって使用者に指示を示し得る。いくつかの例では、検出層は、例えばスマートフォンアプリケーションまたは他のデバイスを利用したデバイス支援定量化を提供し得る。いくつかの実施形態において、検出層は、液体中の分析物の半定量的または定量的な指示を示し得る。いくつかの例では、液体中に存在する分析物の指示は、ラインのパターンを含む。例えば、1つの実施形態において、6本のテストラインが検出層上に配置され得る。直接イムノアッセイフォーマットが使用されるとき、分析物がある量で存在する場合、1本のテストラインが色を示し得る。分析物がさらに多いある量で存在する場合、さらなる複数のテストラインが色を示し得る。分析物がいっそう多くの量で存在する場合、すべてのテストラインが色を示し得る。
【０１３３】
代わりに、間接イムノアッセイフォーマットが使用されると、分析物がある量で存在する場合、1本のテストラインが色を示し得る。分析物がさらに少ないある量で存在する場合、さらなる複数のテストラインが色を示し得る。分析物がいっそう少ない量で存在する場合、すべてのテストラインが色を示し得る。いくつかの例では、装置の組立て中、クロマトグラフィー膜を通る液流の方向に低濃度から高濃度の勾配で、緩衝溶液からテストラインが付着し、前縁（leading edge）効果を伴わずに2mmのテストラインが作り出される。「前縁効果」は、最も暗い領域がラインの前縁に沿っており、遠位縁に近づくにつれてラインの色が徐々により明るくなる、テストラインまたはコントロールラインにおける色のグラデーションの形成を指す。テスト/コントロールラインの「前縁」は、ラインのうち、流体が膜内を流れるときにその流体に最初に接触する側である。
【０１３４】
いくつかの実施形態において、検出層は、約50ミクロンから約1000ミクロンの範囲の厚さを備える。いくつかの実施形態において、検出層は、約200ミクロンから約400ミクロンの範囲の厚さを備える。いくつかの実施形態において、検出層は、約100ミクロン以下、200ミクロン以下、400ミクロン以下、600ミクロン以下、800ミクロン以下、または1000ミクロン以下の厚さを有し得る。
【０１３５】
いくつかの実施形態において、検出層は、複数の標的物質の存在を検出するように構成され得る。いくつかの実施形態において、別の分析物の検出を妨害することなく複数の分析物の検出を可能にするために、検出層は物理的に分割され得る。別の例として、単一の検出層上で複数の分析物を試験するために、検出層は、ある種の成分とマルチプレックス化され得る。いくつかの実施形態において、装置は、単一の検出層を構成するように互いに隣接して位置する複数の分離した物理的なセクションを含み得る。例えば、複数のマトリックスが横に並んで配置され、各マトリックスが液体中の異なる化合物の存在を試験するように構成され得る。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、検出層を含む装置はまた、少なくとも1つの別の層を含み得る。いくつかの実施形態において、装置は、上ラミネート層、底ラミネート層、および取り外し可能な層のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの実施形態において、装置は、本明細書に記載の層の任意の組合せを含み得る。
【０１３７】
いくつかの例では、本明細書に記載の装置は、広範囲の試験流体に装置を適合させ得る残留緩衝液配合物の特定の組合せを含む。例えば、第1の残留緩衝液配合物が、酸、アルコール、および/または着色剤など、試験結果に悪影響を及ぼし得る試験流体中の成分と相互作用するために、液体流路の先頭に近い場所、例えばサンプル領域で使用され得、第2の残留緩衝液配合物が、アッセイに関与するタンパク質を変性させないようにある一定のpH付近に試験液体を緩衝するため、液体流路のさらに下流の別の場所で使用され得る。
【０１３８】
加えて、緩衝液配合物の特定の組合せは、複数の分析物を検出するために(2つ以上のマーカー-テストラインの組合せを使用するなど)複数の検出手段の組合せを可能にし得る一方、残留緩衝液配合物の特定の組合せがない状態では、異なる検出手段は、同じ範囲の試験流体と適合しないであろう。一例において、特定の残留緩衝液配合物がない状態で、第1の分析物を検出するための第1の検出手段は、試験流体AおよびBと適合するのみであり、第2の分析物を検出するための第2の検出手段は、試験流体BおよびCと適合するのみである。その場合には、流体AおよびC中の第1および第2の分析物を同時に検出するために、第1および第2の手段を組み合わせて使用することができない。しかし、残留緩衝液配合物の適切な組合せを含む単一の装置は、流体A、B、およびCと適合し、3つすべての流体中の第1および第2の分析物を検出し得る。この「マルチプレックス化」は、異なる検出手段(異なる抗体、アプタマー、またはマーカーなど)を単一の装置で必要とし得る複数の分析物の検出に有用である。いくつかの例では、本明細書に記載の装置は、ベンゾジアゼピンおよびケタミンの両方の存在を検出し得る。
【０１３９】
抗分析物抗体・粒子コンジュゲート
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の抗分析物抗体-粒子コンジュゲートは、抗分析物抗体、色付きのナノ粒子、および任意選択で1つまたは複数の追加の成分を含む。
【０１４０】
抗体は、細菌およびウイルスなどの病原体を同定および結合する免疫系によって使用される、形質細胞によって主に生産される大きなY字形のタンパク質である。アプタマーは、特定の標的分子に結合するオリゴヌクレオチドまたはペプチド分子である。抗分析物抗体または抗分析物アプタマーは、薬物分子などの特定の分析物に結合するよう形成された抗体またはアプタマーである。当業者には理解されるように、イムノアッセイ法は、標的物質と結合する特定の抗体またはアプタマーを使用して、この「鍵と鍵穴」のアプローチを用いる。
【０１４１】
抗分析物抗体の視認性および/または検出を増大させるために、視認性および/または検出を向上させる粒子がしばしば抗分析物抗体に結合される。有用な粒子は、色付きの化合物または蛍光化合物を含み得る。いくつかの実施形態において、粒子は、フルオレセイン、Rose Bengal、それらの誘導体および塩、もしくはそれらの組合せ、または同様のフルオロフォアを含む。他の実施形態において、ナノ粒子が粒子として使用される。ナノ粒子は、金および/または色素注入ポリマーマイクロビーズなどの任意の色付きのナノ粒子であり得る。
【０１４２】
抗分析物抗体は、リンカーによって粒子に連結またはコンジュゲートされる。リンカーは、本発明の目的と矛盾しない任意のリンカーであり得る。リンカーの非限定的な例は、(N-(κ-マレイミドウンデカノイルオキシ)スルホスクシンイミドエステル)(スルホ-KMUS)、(スクシンイミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシ-(6-アミドカプロエート))(LC-SMCC)、N-(ε-マレイミドカプロイルオキシ)-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(KMU)、スクシンイミジル-4-(p-マレイミドフェニル)ブチレート(SMBP)、スクシンイミジル-6-((b-マレイミドプロピオンアミド)ヘキサノエート)(SMPH)、4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサンカルボン酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(SMCC)、4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボン酸3-スルホ-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルナトリウム塩(スルホ-SMCC)、N-スクシンイミジル(4-ヨードアセチル)アミノベンゾエート(SIAB)、N-(γ-マレイミドブチリルオキシ)スルホスクシンイミドナトリウム塩(スルホ-GMBS)、4-マレイミド酪酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(GMBS)、(スクシンイミジル3-(ブロモアセトアミド)プロピオネート)(SBAP)、N-(2-カルボキシエチル)マレイミド(BMPA)、N-(α-マレイミドアセトキシ)スクシンイミドエステル(AMAS)、N-スクシンイミジル3-(アセチルチオ)プロピオネート(SATP)、3-マレイミド安息香酸N-ヒドロキシスクシンイミドエステル(MBS)、(m-マレイミドベンゾイル-N-ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル(スルホ-MBS)、N-ε-マレイミドカプロン酸(EMCA)、N-(ε-マレイミドカプロイルオキシ)スクシンイミド、N-スクシンイミジル6-マレイミドカプロエート(EMCS)、スクシンイミジル-(4-ビニルスルホン)ベンゾエート(SVSB)、N-スクシンイミジル3-マレイミドプロピオネート(BMPS)、またはN-エチル-N'-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC)である。いくつかの実施形態において、金ナノ粒子は、6-メルカプトヘキサン酸、8-メルカプトオクタン酸、12-メルカプトドデカン酸、または他のメルカプトカルボン酸などの化合物で官能化されている。EDCなどの試薬は、抗体をこれらの試薬に連結するために使用され得る。ポリマーマイクロビーズは、同様のカルボン酸またはアミンで官能化され得る。
【０１４３】
抗分析物抗体-粒子コンジュゲートは、抗分析物抗体-粒子コンジュゲート組成物中に約0.05wt.%から約10wt.%(例えば、約0.5wt.%から約8wt.%または約0.8wt.%から約5wt.%)の量で存在し得る。例えば、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートは、抗分析物抗体-粒子コンジュゲート組成物中に約10wt.%以下、約9.5wt.%以下、約9wt.%以下、約8.5wt.%以下、約8wt.%以下、約7.5wt.%以下、約7wt.%以下、約6.5wt.%以下、約6wt.%以下、約5.5wt.%以下、約5wt.%以下、約4.5wt.%以下、約4wt.%、約3.5wt.%以下、約3wt.%以下、約2.5wt.%以下、約2wt.%以下、約1.5wt.%以下、約1wt.%以下、または約0.5wt.%以下の量で存在し得る。いくつかの実施形態において、抗分析物抗体-粒子コンジュゲートは、抗分析物抗体-粒子コンジュゲート組成物中に約0.05wt.%、約0.1wt.%、約0.15wt.%、約0.2wt.%、約0.25wt.%、約0.3wt.%、約0.35wt.%、約0.4wt.%、約0.45wt.%、約0.5wt.%、約0.55wt.%、約0.6wt.%、約0.65wt.%、約0.7wt.%、約0.75wt.%、約0.8wt.%、約0.85wt.%、約0.9wt.%、約0.95wt.%、約1wt.%、約1.5wt.%、約2wt.%、約2.5wt.%、約3wt.%、約3.5wt.%、約4wt.%、約4.5wt.%、または約5wt.%の量で存在し得る。
【０１４４】
緩衝剤は、全マーカー組成物のpHが約5から約9(例えば、約6から約8または約6.5から約7.5)であるようにコンジュゲート希釈緩衝液中に存在し得る。例えば、緩衝剤は、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、または約8のpHを得るために組成物に加えられ得る。
【０１４５】
組成物はさらに溶媒担体を含み得る。適した溶媒担体は水(例えば、脱イオン水)を含む。任意選択で、溶媒担体はさらに、アルコール、グリコール、および他の液体などの1つまたは複数の有機溶媒を含み得る。
【０１４６】
分析物-コンジュゲートタンパク質
分析物-コンジュゲートタンパク質は、検出されるべき分析物が、タンパク質にコンジュゲートまたは結合されたものを含む。適したタンパク質の例は、BSA、CRM197、KLH、チログロブリン、破傷風トキソイド、ウサギ血清アルブミン、ミオグロブリン、ツベルクリン、ポリリシン、および/またはポリグルタミン酸である。
【０１４７】
抗種抗体
抗種抗体は抗分析物抗体-粒子コンジュゲートと結合可能である。分析物が液体中に存在するかどうかに関わらず抗種抗体は抗分析物抗体-粒子コンジュゲートと結合するため、液体が抗分析物抗体-粒子コンジュゲートを含有すると、抗種抗体が付着した場所は色を示す。
【０１４８】
クロマトグラフィー膜
上述の通り、検出層はクロマトグラフィー膜を含む。いくつかの実施形態において、クロマトグラフィー膜は、表面官能化セルロース、ガラス繊維、および/もしくは他の材料を含むセルロースまたはセルロース誘導体を含み、これらから本質的になり得、あるいはこれらから形成され得る。いくつかの実施形態において、クロマトグラフィー膜は多孔質クロマトグラフィー媒体を含む。典型的な孔径は約10から14μmの直径を備え得るが、他のサイズの細孔が使用され得る。クロマトグラフィー媒体は疎水性または親水性であり得、シリカ、硫酸マグネシウム、およびアルミナなどの無機粉末;天然ポリマー材料、特に、紙、例えば、濾紙またはクロマトグラフィーペーパーを含む繊維などのセルロース系材料およびセルロース由来の材料;ニトロセルロース、酢酸セルロースなどの合成ポリマーまたは修飾された天然に存在するポリマー;ポリ(塩化ビニル)、ポリアクリルアミド、アガロース、またはポリアクリレート;を単独で、または他の材料と組み合わせて含み得る。セラミックもまた使用され得る。任意選択で、クロマトグラフィー媒体は裏材層と結合され得る。
【０１４９】
任意選択で、クロマトグラフィー膜は、1つまたは複数のポリマーを含み得る。任意選択で、1つまたは複数のポリマーは多糖を含む。クロマトグラフィー膜における使用に適した多糖は、寒天、アガロース、アルギネート、カラギーナン、セルロース、キトサン、デキストラン、コンニャク、およびそれらの混合物を含む。例示的なアガロースポリマーは、例えば、カルボキシメチルアガロース、ジエチルアミノエチルアガロース、および同様の誘導体を含む。任意選択で、クロマトグラフィー膜における使用のためのアガロースポリマーは、Pharmacia Fine Chemicals, Inc.(Piscataway, N.J.)から市販されている。例示的なセルロースポリマーは、例えば、セルロースエステル(例えば、酢酸セルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート)、カルボキシメチルセルロース、ジエチルアミノエチル(DEAE)セルロース、ニトロセルロース、ホスホセルロース、第四級アンモニウム置換セルロース、およびスルホキシエチルセルロースを含む。任意選択で、マトリックスにおける使用のためのセルロースポリマーは、Whatman Co.(Whatman Paper Co., Ltd.、 Maidstone、England)またはBioRad Corp.(Richmond、California)から市販されている。いくつかの実施形態において、クロマトグラフィー膜はガラス繊維を含む。ガラスおよびポリエステル繊維は、GE Healthcare(GE Healthcare、Little Chalfont、UK)製Fusion 5から得られ得る。
【０１５０】
クロマトグラフィー膜はさらに、吸収材を含み得る。例えば、吸収材は、クロマトグラフィーペーパー、濾紙、およびペーパークロマトグラフィーまたは薄層クロマトグラフィー(TLC)などのクロマトグラフィーに通常使用される他の材料を含み得る。クロマトグラフィーペーパーおよび濾紙は、Whatman Co.(Whatman Paper Co., Ltd.、 Maidstone、England)から市販されているクロマトグラフィーペーパーおよび濾紙などの定性濾紙または定量濾紙であり得る。
【０１５１】
任意選択で、吸収材は、シリカゲル、アルミナ、高性能薄層クロマトグラフィー(HPTLC)シリカゲル、ポリケイ酸、酸化アルミニウム、セルロース、ポリアミド、逆相シリカゲルC2(ジメチル結合)、逆相シリカゲルC2(エチル結合)、逆相シリカゲルC8(オクチル結合)、逆相シリカゲルC18(オクタデシル結合)、アセチル化セルロース、アミノ基で修飾したシリカゲル、シアノ基で修飾したシリカゲル、炭化水素を含浸させた珪藻土、アニオン性およびカチオン性陰イオン交換樹脂、ジエチルアミノエチルセルロース、ならびに記載した吸収剤の混合物を含む。吸収剤は、不活性な表面の上に固定され得る。
【０１５２】
任意選択で、クロマトグラフィー膜に乾燥剤を組み込むために、クロマトグラフィー膜は乾燥剤で前処理され得る。乾燥剤は、モレキュラーシーブ、シリカゲル、粘土、合成ポリマー、およびデンプンを含むが、これらに限定されない当業者に公知の任意の乾燥剤であり得る。例えば、適した乾燥剤は、アルミナ、ボーキサイト、無水硫酸カルシウム、吸水性粘土、シリカゲル、ゼオライト、およびそれらの混合物を含む。
【０１５３】
任意選択で、クロマトグラフィー膜は、上述の緩衝剤などの緩衝剤で前処理され得る。マトリックスは、マトリックスが約3から約8(例えば、約4から約6または約4.5から約5.5)の範囲のpHに緩衝されるように緩衝剤で前処理され得る。例えば、緩衝剤は、約3、約3.5、約4、約4.5、約5、約5.5、約6、約6.5、約7、約7.5、または約8のpHを得るために組成物に加えられ得る。
【０１５４】
クロマトグラフィー膜は、物体の表面の上に配置され得る。いくつかの例では、マトリックスが物体内に配置され得る。別の例では、クロマトグラフィー膜は、物体の表面の下に配置され得る。適した物体は、例えば、爪、人工爪、マニキュア層、ネイルシール(fingernail sticker)、ネイルデカール、カップ、バーコースター、マドラー、爪楊枝、ドリンクの飾り(例えば、傘)、鉛筆、ペン、テストストリップ、シール、デカール、ネイルデカール、メッシュネイルラップ、または他の任意の適切な表面を含む。他の適切な表面としては、疑われる液体に容易かつ人目に付かずに接触させることができ、その液体の消費者に向上した個人的安全性を提供できる品目が挙げられる。
【０１５５】
本明細書に記載の装置はまた、クロマトグラフィー膜を覆うカバーを含み得る。カバーは、不透明なカバー、色付きのカバー、透明なカバー、または半透明なカバーであり得る。任意で、カバーは1つ以上の穿孔を含み得る。これらの穿孔は、装置が使用される際に気体物質の脱出を許容する。カバーが不透明、色付き、または半透明である例では、カバーは、その上に1つまたは複数の透明窓を任意で含み得る。カバーは、当業者に知られるあらゆる適切な結合材料を使用して装置に取り付けられ得、そのような結合材料としては、例えば、接着剤が挙げられる。適切な接着剤としては、アクリル酸およびメタクリル酸エステルホモポリマーまたはコポリマー、ブチルゴムベースの系、シリコーン、ウレタン、ビニルエステルおよびアミド、オレフィンコポリマー材料、ジアルキルフマレート、天然ゴムまたは合成ゴム、ならびにホットメルト接着剤を含む同種のものが挙げられるがこれらに限定されない。
【０１５６】
いくつかの実施形態において、検出層を含む装置はまた、少なくとも1つの追加の層を含み得る。いくつかの実施形態において、装置は、カバー層、支持層、および取り外し可能な層のうちの少なくとも1つを含み得る。いくつかの実施形態において、装置は、本明細書に記載の層の任意の組合せを含み得る。
【０１５７】
一部の実施形態では、検出層は、ラテラルフローアッセイを含む。一部の実施形態では、ラテラルフローアッセイは、アルコールまたは非アルコール飲料中の薬物の存在を判断するために抗体-分析物相互作用に依拠し得る。一部の実施形態では、ラテラルフローアッセイは、液体中の分析物の存在を判断するためにアプタマー-分析物相互作用に依拠し得る。一部の実施形態では、ラテラルフローアッセイは、有色粒子にコンジュゲートされた抗分析物抗体を含み得、これが、分析物コンジュゲートタンパク質(テストライン)および抗種抗体(コントロールライン)が固定化されたクロマトグラフィー膜を通して運ばれ得る。
【０１５８】
一部の実施形態では、ラテラルフローアッセイは、延長された貯蔵寿命を有し得る。一部の実施形態では、ラテラルフローアッセイを含む検出層(および装置)は、使用中の通気性をもたせることによって試験の完全性を損なうことなく、外部環境からの保護をもたらすために積層され得る。
【０１５９】
いくつかの実施形態では、第1のインジケーターが、語、記号、または文字のうちの少なくとも1つの一部分をシグナル表示し、第2のインジケーターが、語、記号、または文字のうちの少なくとも1つの一部分をシグナル表示する。いくつかの実施形態では、第1のインジケーターだけのシグナルが、標的物質の存在を使用者に示し、第1のインジケーターと第2のインジケーターの両方のシグナルが、標的物質の不在を使用者に示す。
【０１６０】
非限定的な実施形態は以下のものを含む。
１．液体中の分析物の存在を検出するための装置であって、飲料のサンプルを受け入れて前記分析物の存在について前記飲料を分析することができるラテラルフローアッセイを含む、装置。
２．前記装置は、サンプル領域、コンジュゲート領域、および検出領域を含み、前記サンプル領域、コンジュゲート領域、または検出領域のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの残留緩衝液組成物を含む、パラグラフ１に記載の実施形態。
３．前記コンジュゲート領域は少なくとも１つの抗分析物抗体・粒子コンジュゲートまたは抗分析物アプタマー・粒子コンジュゲートを含み、前記検出領域はクロマトグラフィー膜および少なくとも１つの分析物コンジュゲートタンパク質を含み、前記サンプル領域は液体を受け入れるように構成される、パラグラフ２に記載の実施形態。
４．前記検出領域は、少なくとも１つの抗種抗体または抗種アプタマーをさらに含む、パラグラフ２または３に記載の実施形態。
５．前記サンプル領域、コンジュゲート領域、および検出領域は単一のパッド上に位置する、パラグラフ２〜４のいずれか一つに記載の実施形態。
６．前記サンプル領域、コンジュゲート領域、および検出領域のうちの少なくとも１つが別個のパッド上に位置する、パラグラフ２〜４のいずれか一つに記載の実施形態。
７．前記クロマトグラフィー膜は、セルロース、ニトロセルロース、ポリエステル繊維、および／またはガラスファイバーのうちの１つ以上を含む、パラグラフ３〜６のいずれか一つに記載の実施形態。
８．パターンを画定するカバーをさらに含み、前記カバーは、前記検出領域を覆って配置される、パラグラフ１〜７のいずれか一つに記載の実施形態。
９．前記検出領域は、天然爪、人工爪、マニキュア層、ネイルシール、ネイルデカール、ステッカー、カップ、ドリンクコースター、マドラー、爪楊枝、ドリンクの飾り、鉛筆、またはペンの上または内部または下に配置される、パラグラフ２〜８のいずれか一つに記載の実施形態。
１０．前記残留緩衝液組成物は少なくとも１つの界面活性剤を含む、パラグラフ２〜９のいずれか一つに記載の実施形態。
【０１６１】
１１．前記界面活性剤は、Pluronic F-68、脂肪族アルコール、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、グルコシドアルキルエーテル、ポリエチレングリコールオクチル、グリセロールアルキルエステル、フェニルエーテル、ポリオキシエチレン(20)オレイルエーテル、オクチルフェノールエトキシレート、ポリエチレングリコールアルキルフェニルエーテル、ポリエトキシル化獣脂アミン、N,N-ビス[3-(D-グルコンアミド)プロピル]コラミド、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル、ジメチルデシルホスフィンオキシド、分岐鎖オクチルフェノキシポリ(エチレンオキシ)エタノール、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、t-オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレエート、またはそれらの組合せを含む、パラグラフ１０に記載の実施形態。
１２．前記残留緩衝液組成物は少なくとも１つの緩衝塩を含む、パラグラフ２〜１１のいずれか一つに記載の実施形態。
１３．前記緩衝塩は、リン酸モノナトリウム、リン酸二ナトリウム、四ホウ酸ナトリウム、トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノプロパンスルホン酸(TAPS)、N-シクロヘキシル-2-アミノエタンスルホン酸(CHES)、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-4-アミノブタンスルホン酸(TABS)、ビス-トリスメタン(Bis TRIS)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(TRIS)、2-[[1,3-ジヒドロキシ-2-(ヒドロキシメチル)プロパン-2-イル]アミノ]エタンスルホン酸(TES)、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、N-(カルバモイルメチル)イミノ二酢酸(ADA)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、ビストリスプロパン、ピペラジン-N,N'-ビス(2-エタンスルホン酸)(PIPES)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸(ACES)、3-モルホリノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(MOPSO)、コラミン塩酸、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)タウリン(BES)、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-3-アミノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(DIPSO)、4-(N-モルホリノ)ブタンスルホン酸(MOBS)、3-[N-トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(TAPSO)、アセトアミドグリシン、トリエタノールアミン(TEA)、ピペラジン-N,N'-ビス(2-ヒドロキシプロパンスルホン酸)(POPSO)、4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-1-(2-ヒドロキシプロパンスルホン酸)水和物(HEPPSO)、3-[4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジニル]プロパンスルホン酸(HEPPS)、トリシン、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、トロメタモール(TRIZMA)、グリシンアミド、グリシルグリシン、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N'-(4-ブタンスルホン酸)(HEPBS)、ビシン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール(AMP)、N-(1,1-ジメチル-2-ヒドロキシエチル)-3-アミノ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸(AMPSO)、N-シクロヘキシル-2-ヒドロキシル-3-アミノプロパンスルホン酸(CAPSO)、N-シクロヘキシル-3-アミノプロパンスルホン酸(CAPS)、4-(シクロヘキシルアミノ)-1-ブタンスルホン酸(CABS)、および4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、カルニチン、ガンマ-アミノ酪酸、タウリン、または、アミノ酸アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、もしくはバリンの塩を含む、パラグラフ１２に記載の実施形態。
１４．前記サンプル領域は残留サンプル領域緩衝液組成物を含み、前記残留サンプル領域緩衝液組成物は、弱酸のカリウム塩および少なくとも１つの界面活性剤を含む、パラグラフ２〜１３のいずれか一つに記載の実施形態。
１５．前記コンジュゲート領域は残留コンジュゲート領域緩衝液組成物を含み、前記残留コンジュゲート領域緩衝液組成物は、Goodの緩衝塩と、タンパク質、オリゴマー、ポリマー、および界面活性剤のうちの１つ以上とを含む、パラグラフ２〜１４のいずれか一つに記載の実施形態。
１６．前記検出領域は残留クロマトグラフィー膜緩衝液組成物を含み、前記残留クロマトグラフィー膜緩衝液組成物は、リン酸塩と、サッカライド、タンパク質、オリゴマー、およびポリマーのうちの１つ以上とを含む、パラグラフ２〜１５のいずれか一つに記載の実施形態。
１７．前記ラテラルフローアッセイは複数の分析物を検出するように構成される、パラグラフ２〜１６のいずれか一つに記載の実施形態。
１８．前記残留緩衝液組成物は試験液体の酸性を減少することができる、パラグラフ２〜１７のいずれか一つに記載の実施形態。
１９．前記残留緩衝液組成物は試験液体の粘度を増加させることができる、パラグラフ２〜１８のいずれか一つに記載の実施形態。
２０．前記残留緩衝液組成物は、試験液体の色付きの成分の出現を実質的に低減させるか、または実質的に除去することができる、パラグラフ２〜１９のいずれか一つに記載の実施形態。
【０１６２】
２１．液体中の分析物を検出する方法であって、請求項１〜２０のいずれか一つの装置を提供することと、前記装置の一部分を前記液体に晒すことと、視覚的指示を観察して前記分析物の存在または不在を決定することとを含む、方法。
２２．前記液体は飲料である、パラグラフ２１に記載の実施形態。
２３．前記液体は食品抽出物である、パラグラフ２１に記載の実施形態。
２４．前記液体は約4.5〜約6.8のpHを有する、パラグラフ２１〜２３のいずれか一つに記載の実施形態。
２５．液体中の分析物の存在を検出するための装置を製造する方法であって、
少なくとも１つの抗分析物抗体・粒子コンジュゲートまたは抗分析物アプタマー・粒子コンジュゲートを含むコンジュゲート領域を含むコンジュゲートパッドか；クロマトグラフィー膜および分析物コンジュゲートタンパク質を含む検出領域か；または液体を受け入れるためのサンプル領域かのうちの少なくとも１つに、緩衝溶液を適用する工程と；
前記緩衝溶液を乾燥させる工程と；
前記コンジュゲートパッド、検出領域、サンプル領域、および芯を組み立てて、前記サンプル領域が前記コンジュゲート領域の一部分と接触し、前記コンジュゲート領域の別の部分が前記検出領域の近位端と接触し、前記芯が前記検出領域の遠位端と接触するようにする工程と
を含む、方法。
【０１６３】
添付の特許請求の範囲の装置および方法は、ここに記述された具体的な装置および方法によってその範囲は限定されず、それらは特許請求の範囲のいくつかの側面の例示として意図されるものであり、機能的に均等なあらゆる装置および方法が特許請求の範囲内に入ることが意図される。ここに示され記述されたものに加えて、装置および方法の様々な改変が添付の特許請求の範囲内に入ることが意図される。例えば、本願の装置および方法と合致する装置、システム、および方法のさらなる具体的実施形態は、Undercover Colors, Inc.によって本願と同日に出願され「Apparatus, System, and Method for Detecting a Target Substance」と題されたPCT特許出願に記述され提示されており、このPCT特許出願は参照によりその全体が組み入れられる。
【０１６４】
さらに、本明細書に開示される、ある代表的な装置材料および方法工程のみが具体的に説明されているが、他の装置材料および方法工程の組合せも、たとえ具体的に列記されていなくても添付の特許請求の範囲内に入ることが意図される。すなわち、工程、要素、成分、および材料のある組合せが本明細書で明示的に言及されているかもしれないが、しかし他の工程、要素、成分、および材料の組合せも、たとえ明示的に述べられていなくても包含される。本明細書で使用される用語「含む（comprising）」およびそのバリエーションは、用語「含む（including）」およびそのバリエーションと同義に使用され、これはオープンで非限定的な用語である。本明細書では「含む（comprising）」および「含む（including）」という用語を用いて様々な実施形態を説明してきたが、本発明のより具体的な実施形態を提供するために、「〜から実質的になる（consisting essentially of）」および「〜からなる（consisting of）」という用語を「含む（comprising）」および「含む（including）」の代わりに用いることもでき、それもまた開示されている。
【実施例】
【０１６５】
［実施例１：ラテラルフローイムノアッセイ］
【０１６６】
本発明のラテラルフローイムノアッセイを、以下のように調製した。ベンゾテストライン溶液を、pH7.4リン酸緩衝食塩水(1x)で2mg/mLに希釈した(ベンゾジアゼピン-BSA、5:1比)溶液を使用して調製した。ベンゾコントロールライン溶液を、pH7.4リン酸緩衝食塩水(1x)で1mg/mLに希釈したヤギ抗マウス抗体溶液を使用して調製した。希釈したベンゾテストライン溶液のテストラインを、約120秒で4cmの毛管上昇時間を有する、FF120HP(GE Healthcare)ニトロセルロースストリップの底部から12mmに捺染した。希釈したベンゾコントロールライン溶液のコントロールラインをテストラインの上1.5mmに捺染した。捺染したストリップを、強制給気オーブンに入れて、湿度10%、37℃で60分間乾燥し、次いで、これを使用するまで乾燥機中、湿度20%で保管した。捺染したFF120HPニトロセルロースストリップを、Abcamイムノアッセイ緩衝液(BSAを含まない)で処理し、強制給気オーブンに入れて、湿度10%、37℃で60分間乾燥し、次いで、これを使用するまで乾燥機中、湿度20%で保管した。
【０１６７】
モノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体溶液を、Zebaスピンカラム(Thermo Scientific、PN:89882)を使用してまず脱塩して、ストック緩衝液を100mM、pH7.4リン酸ナトリウム緩衝液で置き換えることによって、モノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体-金NPコンジュゲートを調製した。次いで、PBS中、脱塩したモノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体溶液を、50mMホウ酸ナトリウム緩衝液中、40nmコロイド状金ナノ粒子にコンジュゲートさせた。コンジュゲーション工程の間、5mMホウ酸ナトリウム緩衝液を5%BSAとともにコンジュゲーション溶液に添加した。モノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体の40nm金NPへのコンジュゲーションが完了すると、モノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体-金NPコンジュゲートを濃縮し、続けて、0.5%魚皮ゼラチンおよび0.1%Tween80を含有する100mMホウ酸ナトリウム緩衝液でOD10に希釈した。
【０１６８】
Ahlstrom 8964ガラスファイバーパッドのストリップを、1%BSA、5%スクロース、2%トレハロース、0.25%Tween 20、および0.15M KClを含有する50mMホウ酸ナトリウムで前処理することによって、コンジュゲートパッドを調製し、次いで、前処理した6614ストリップを湿度10%、37℃で強制給気オーブンに60分間入れ、次いで使用するまで乾燥機中、湿度20%で保管した。希釈した緩衝コンジュゲート溶液を、8864ストリップにわたって連続的に、1センチメートル当たり8uLの率で捺染し、次いで、ストリップを湿度10%、40℃で強制給気オーブンに60分間入れ、次いで、乾燥機中、湿度20%で保管した。
【０１６９】
サンプルパッドを調製するために、CF4のストリップ(GE Healthcare)を1M K2CO3で処理し、次いで、ストリップを湿度10%、40℃で強制給気オーブンに60分間入れ、次いで、乾燥機中、湿度20%で保管した。ニトロセルロースの捺染したストリップを接着性裏材に適用することによって、マスターカードを組み立てた。コンジュゲートパッドを、ニトロセルロースの底部と2mm重なるように、適用した。サンプルパッドを、コンジュゲートパッドの底部2mm重なるように、適用した。Ahlstrom 319芯パッドを、ニトロセルロースの上部と2mm重なるように、適用した。次いで、マスターカードを、4mm幅のストリップに切断した。
【０１７０】
［実施例２：緩衝溶液の調製］
【０１７１】
緩衝溶液を、以下のように調製した。
【０１７２】
抗体脱塩緩衝溶液:分子生物学試薬水(Sigma、PN:W4502)を総バッチ体積の80%の量で添加し、一塩基性リン酸ナトリウム(Sigma、PN:S3139)を10.2g/L×バッチ体積(L)の量で添加し、二塩基性リン酸ナトリウム(Sigma、PN:S9763)を58.91g/L×バッチ体積(L)の量で添加し、最終体積まで分子生物学試薬水(Sigma、PN:W4502)を、この順で合わせることによって、100mMリン酸ナトリウム、pH7.5緩衝液を調製した。pHを、NaOHまたは濃HClを使用して7.5に調節した。
【０１７３】
コンジュゲーションブロッキング緩衝溶液：四ホウ酸ナトリウム十水和物(Fisher、PN:AC41945-0010):11.4g/L、ホウ酸(Fisher、PN:A74-1):1g/L、ウシ血清アルブミン(BSA、Equitech、PN:BAH64):100g/L、最終体積まで分子生物学試薬水(Sigma、PN:W4502)を、この順で合わせることによって、50mMホウ酸ナトリウム、10%BSA、pH9.0緩衝液を調製し、pHを、NaOHまたはHClを使用して9.0に調節し、次いで、緩衝液を0.2μmフィルター(VWR、PN:73520-994)を使用して濾過した。
【０１７４】
コンジュゲート希釈緩衝溶液：
a. 四ホウ酸ナトリウム十水和物(Fisher、PN:AC41945-0010)：11.4g/L
b. ホウ酸(Fisher、PN:A74-1)：1g/L
c. ウシ血清アルブミン(BSA、Equitech、PN:BAH64)：10g/L
d. スクロース(Sigma、PN:84097)
e. トレハロース(Sigma、PN:90210)
f. 最終体積までの分子生物学試薬水(Sigma、PN:W4502)
を、この順で合わせることによって、50mMホウ酸ナトリウム、1%BSA、5%トレハロース、および20%スクロース、pH9.0緩衝液を調製した。
【０１７５】
クロマトグラフィー膜緩衝溶液:緩衝液1リットル当たり、一塩基性リン酸ナトリウム(Sigma、PN:S3139):0.204g、二塩基性リン酸ナトリウム(Sigma、PN:S9763):1.178g、スクロース(Sigma、PN:84097):1.0g、ウシ血清アルブミン(BSA、Equitech、PN:BAH64):1.0g、ポリ(ビニルピロリドン)-40(PVP-40、Sigma、PN:PVP-40):2.0g、1リットルまで分子生物学試薬水(Sigma、PN:W4502)を、この順で合わせることによって、10mMリン酸ナトリウム、0.1%スクロース、0.1%BSA、0.2%PVP-40、pH7.5緩衝液を、調製した。pHを、NaOHまたはHClを使用して7.2に調節し、次いで、緩衝液を0.2μmフィルター(VWR、PN:73520-994)を使用して濾過した。
【０１７６】
コンジュゲートパッド緩衝溶液:トリス塩基(Sigma、PN:T1375):114.8g/L、ウシ血清アルブミン(BSA、Equitech、PN:BAH64):30g/L、ポリビニルピロリドン-40(PVP-40、Sigma、PN:PVP-40):10g/L、Triton X-100(Sigma、PN:T8787):2.5g/L、Pluronic F-68(Thermo Fisher、PN:24040032):5g/Lを、この順で合わせることによって、0.5Mトリス、3%BSA、1%PVP-40、0.25%Triton X-100、0.5%Pluronic F-68、pH8.0緩衝液を事前調製し、最終体積まで分子生物学試薬水(Sigma、PN:W4502)を添加した。
【０１７７】
サンプル領域緩衝溶液:炭酸カリウム(Sigma、PN:P1472):138.2g/L、Triton X-305(Sigma、PN:X305):3.6g/Lを、この順で合わせることによって、0.25%Triton X-305を含む、1.0M炭酸カリウム(K2CO3)緩衝液、pH7.0緩衝液を事前調製し、最終体積まで分子生物学試薬水(Sigma、PN:W4502)を添加した。
【０１７８】
［実施例３：組み合わされたサンプル-コンジュゲートパッドを有するラテラルフローアッセイの調製］
【０１７９】
本発明のラテラルフローイムノアッセイを、以下のように調製した。ベンゾテストライン溶液を、pH7.4リン酸緩衝食塩水(1x)で4mg/mLに希釈した(ベンゾジアゼピン-BSA、5:1比)溶液を使用して、調製した。ベンゾコントロールライン溶液を、pH7.4リン酸緩衝食塩水(1x)で1mg/mLに希釈したヤギ抗マウス抗体溶液を使用して、調製した。希釈したベンゾテストライン溶液のテストラインを、約85±10秒で4cmの毛管上昇時間を有する、8mm幅のCN095(Sartorius)ニトロセルロースストリップの底部から5mmに捺染した。希釈したベンゾコントロールライン溶液のコントロールラインをテストラインの上2mmに捺染した。捺染したストリップを、強制給気オーブンに入れて、湿度10%、40℃で30分間乾燥し、次いで、これを乾燥機中、湿度20%で16時間保管した。捺染したCN095ニトロセルロースストリップ(Sartorius)を、実施例２で上記のクロマトグラフィー膜緩衝液で処理し、強制給気オーブンに入れて、湿度10%、40℃で30分間乾燥し、次いで、これを乾燥機中、湿度20%で16時間保管した。
【０１８０】
Zebaスピンカラム(Thermo Scientific、PN:89882)を使用してモノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体溶液をまず脱塩して、ストック緩衝液を100mM、pH7.4リン酸ナトリウム緩衝液で置き換えることによって、モノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体-金NPコンジュゲートを調製した。次いで、PBS中、脱塩したモノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体溶液を、40nmコロイド状金ナノ粒子にコンジュゲートさせた。コンジュゲーション工程の間、コンジュゲーションブロッキング緩衝液を、コンジュゲーション溶液に添加した。モノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体の40nm金NPへのコンジュゲーションが完了すると、モノクロナールマウス抗ベンゾジアゼピン抗体-金NPコンジュゲートを濃縮し、続いて、実施例２で上記のコンジュゲート希釈緩衝液でOD15に希釈した。
【０１８１】
合わせたサンプル-コンジュゲートパッドを、Ahlstrom 6614ポリエステルファイバーパッドのストリップを、実施例２で上記のコンジュゲートパッド緩衝液で前処理することによって調製し、次いで、前処理した6614ストリップを、湿度10%、40℃で強制換気オーブンに60分間入れ、次いで、乾燥機中、湿度20%で16時間保管した。合わせたサンプル-コンジュゲートパッドのサンプル領域を調製するために、Ahlstrom 6614ポリエステルファイバーパッドのサンプル領域のみを、実施例２で上記のサンプル領域緩衝液で処理した。希釈した緩衝コンジュゲート溶液を、6614のストリップにわたってコンジュゲート領域のみに連続的に、1センチメートル当たり5μLの率で捺染し、次いで、ストリップを湿度10%、40℃で強制給気オーブンに60分間入れ、次いで、乾燥機中、湿度20%で16時間保管した。
【０１８２】
ニトロセルロースの捺染したストリップを接着性裏材に適用することによって、マスターカードを組み立てた。サンプル/コンジュゲートパッドを、ニトロセルロースの底部と2mm重なるように、適用した。Ahlstrom 319芯パッドを、ニトロセルロースの上部と2mm重なるように、適用した。次いで、マスターカードを、4mm幅のストリップに切断した。
【０１８３】
［実施例４：ラテラルフローアッセイ結果に対する、K2CO3およびTRISサンプルパッド処理の効果］
【０１８４】
ラテラルフローアッセイを、表1のアッセイはサンプルパッド/領域前処理を有さないこと、および表2のアッセイは、炭酸カリウムを含むサンプル領域緩衝溶液で前処理したことを除いて、実施例３の工程によって調製した。チェックマークは、アッセイの失敗がないことを示している。Xは、コンジュゲートのテストラインへの非特異的結合による、偽陰性結果に等しい。偽陰性結果は、ホットコーヒーでの一例を除いて、前処理によって克服された。
手順:
1.)実施例３に記載の手順に従ってアッセイを調製する。アッセイの半分は、サンプル領域緩衝液の添加なしで調製する。
2.)列挙した各飲料の個別のスパイク溶液を調製する。飲料を、最終濃度1000ng/mLまでのアルプラゾラム、ジアゼパム、またはフルニトラゼパムのいずれかでスパイクする。
3.)示された飲料当たり3つのアッセイの未処理サンプル領域に、20μLの示されたブランク飲料を付着させ、1分の時点での結果を記録する。
4.)示された飲料当たり3つのアッセイの未処理サンプル領域に、20μLの示されたスパイク飲料を付着させ、1分の時点での結果を記録する。
5.)示された飲料当たり3つのアッセイの処理サンプル領域に、20μLの示されたブランク飲料を付着させ、1分の時点での結果を記録する。
6.)示された飲料当たり3つのアッセイの処理サンプル領域に、20μLの示されたスパイク飲料を付着させ、1分の時点での結果を記録する。
【表１】
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【表２】
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【０１８５】
［実施例５：比較アッセイと比べた本発明のアッセイにおける試験結果の迅速な生成］
【０１８６】
ラテラルフローアッセイを、実施例３の工程によって調製し、試験液体に曝した30秒後に、市販のラテラルフローアッセイ(DBZ-114、Innovacon、San Deigo、CAによって流通)と比較した。本発明のアッセイ結果は、30秒までに完全に生成されるが、比較アッセイは、30秒の時点では完全には生成されていなかった。
手順:
1.)実施例3に記載の手順に従ってアッセイを調製する。直線状アッセイを調製するために、長方形Ahlstrom 319芯を使用する。小型化アッセイを調製するために、U字型Ahlstrom 319芯を使用する。
2.)小型化および直線状アッセイを、試験シートに配置する。
3.)ブランクと印をつけた直線状アッセイのサンプル領域に、20μLのブランクCoronaビールを付着させる。
4.)直線状アッセイのサンプル領域に、フルニトラゼパム1000ng/mLでスパイクした20μLのCoronaビールを付着させる。
5.)ブランクと印をつけたU芯アッセイのサンプルパッドに、20μLのブランクCoronaビールを付着させる。
6.)U芯アッセイのサンプルパッドに、フルニトラゼパム1000ng/mLでスパイクした20μLのCoronaビールを付着させる。
7.)30秒の時点で写真を撮る。
【０１８７】
結果を図３に示す。左に示されるのが実施例３によって調製したラテラルフローアッセイであり、右に示されるのが市販のラテラルフローアッセイである。
【０１８８】
［実施例６：飲料構成成分により、比較アッセイにおいては偽陰性結果が生じたが、本発明のアッセイでは生じなかった］
【０１８９】
実施例５において使用した通りの、市販の比較アッセイは、市販のアッセイの仕様のために、ウィスキーおよびモスカートで生成5分後に失敗している(偽陰性による)。市販のアッセイは、ダイキリで完全に実行を失敗し、5分後、結果が目視できない。本発明のアッセイ(実施例３の通りに調製)は、すべての場合に成功裡に実施され、偽陰性結果はなかった。
手順:
1.)実施例3に記載の手順に従って小型アッセイを調製する。
2.)小型化および市販のアッセイを、試験シートに配置する。
3.)ブランクと印をつけた小型アッセイのサンプル領域に、20μLの示したブランク飲料を付着させる。
4.)小型アッセイのサンプル領域に、フルニトラゼパム1000ng/mLでスパイクした20μLの示した飲料を付着させる。
5.)ブランクと印をつけた市販のアッセイのサンプルパッドに、100μLの示したブランク飲料を付着させる。
6.)市販のアッセイのサンプルパッドに、フルニトラゼパム1000ng/mLとともに100μLの示した飲料を付着させる。
7.)市販のアッセイが完全に生成する時間を待って、5分の時点で写真を撮る。
【０１９０】
ダイキリ、ウィスキー、および水についての結果を図４に示し、Corona、オレンジジュース、およびモスカートについては図５に示す。いずれの図においても、上の6つが市販のアッセイであり、下の6つが本発明のアッセイである。
【０１９１】
［実施例７：U字型芯により、性能に影響を及ぼすことなくアッセイ長が短縮される］
【０１９２】
液体路が、アッセイ長よりも長い、U字型芯を有する本発明のアッセイ(実施例３の通りに調製)(右に示される)は、流体路がアッセイ長と等しい、直線状芯を有する本発明のアッセイ(実施例３の通りに調製)(左に示される)と、まったく同じように実施される。
手順:
1.)実施例3に記載の手順に従ってアッセイを調製する。直線状アッセイを調製するために、長方形Ahlstrom 319芯を使用する。小型化アッセイを調製するために、U字型Ahlstrom 319芯を使用する。
2.)小型化および直線状アッセイを、試験シートに配置する。
3.)ブランクと印をつけた直線状アッセイのサンプル領域に、20μLのブランクCoronaを付着させる。
4.)直線状アッセイのサンプル領域に、フルニトラゼパム1000ng/mLでスパイクした20μLのCoronaを付着させる。
5.)ブランクと印をつけたU芯アッセイのサンプルパッドに、20μLのブランクCoronaを付着させる。
6.)U芯アッセイのサンプルパッドに、フルニトラゼパム1000ng/mLでスパイクした20μLのCoronaを付着させる。
7.)30秒の時点で写真を撮る。
【０１９３】
結果を図６に示す。右がU字型芯アッセイであり、左が直線状芯アッセイである。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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