(57)【要約】  試料１４０中の蛍光を検出するシステムおよび方法であって、効率のよい光源１２０が前記試料上に光を投影し、前記試料における蛍光が光検出器１８０によって検出される、システムおよび方法。
2005515429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体を含む試料において蛍光を検出する可搬型装置であって、
（ａ）蛍光体を励起する光を放出する光源を備え、前記光は限定された波長範囲であり、前記可搬型装置はさらに、
（ｂ）励起された蛍光体からの放出された光を検出する光検出器を備える可搬型装置。
【請求項２】
前記光源が、少なくとも低電力または低価格の光源であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光源が、電力消費が約５００ｍＷを超えない低電力光源を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記電力消費が約２００ｍＷ未満である、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記電力消費が約１２０ｍＷ未満である、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記光源がＬＥＤ（発光ダイオード）を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記光源が、約１ｍＣＤから約１０ＣＤの光度を有するＬＥＤを備える、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記光度が約１０ｍＣＤから約１ＣＤである、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記光源が着色光を放出する、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記光源が、ＵＶ（紫外）光または赤外光のうちの少なくとも１つを放出する、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記光源が、前記光源に対する変更および／または付加によって前記着色光を放出する、請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記光源から放出された光をフィルタリングするフィルタをさらに備え、前記着色光が前記フィルタリングすることによって形成される、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記フィルタが広帯域幅励起フィルタを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記フィルタがゼラチンフィルタを含む、請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記着色光が、可視スペクトルの波長を有する光、および可視スペクトル外の波長を有する光のうちの少なくとも１つを含む、請求項９から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記着色光が、紫外、白、青、緑、黄緑、黄、橙、赤、および赤外からなるグループから選択される、請求項６から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記光源から前記放出された光をフィルタリングするフィルタをさらに備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記フィルタが前記限定された波長範囲に従って選択される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記フィルタが、蛍光体を励起するのに好ましい１つまたは複数の波長に従って選択される、請求項１７または１８に記載の装置。
【請求項２０】
複数の光源をさらに備える、請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記複数の光源がアレイに配列される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記光検出器が、低価格でありかつ／または低感度である、請求項１から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記光検出器が、任意の通常のフォトダイオード、フォトセル、フォトトランジスタ、非冷却ＣＣＤ（電荷結合素子）、フォトレジスタ、センサフォトダイオードのうちの１つまたは複数、またはそれらのアレイを含む、請求項１から２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
前記光検出器がフォトダイオードを備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記光検出器がＣＣＤを備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記光検出器の露光時間が約１／１００秒から約６０秒の範囲にある、請求項１から２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記露光時間が約１／７０秒から約１／１０秒の範囲にある、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
蛍光体が近赤または赤外の範囲で光を放出する、請求項１から２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
励起された蛍光体から放出された光をフィルタリングするフィルタをさらに備える、請求項１から２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記フィルタが、励起された蛍光体から前記放出された光の１つまたは複数の波長に従って選択される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
励起された蛍光体から前記放出された光が５９０ｎｍロングパスフィルタを用いてフィルタリングされる、請求項２８または２９に記載の装置。
【請求項３２】
蛍光体を含む試料において蛍光を検出するシステムであって、
（ａ）請求項１から３１のいずれか一項に記載の可搬型装置と、
（ｂ）計算を行う計算装置とを備えるシステム。
【請求項３３】
（ａ）周辺装置をさらに備える、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記周辺装置が、ディスプレイデバイス、プリンタ、または、有線または無線ネットワークへのコネクタのうちの任意の１つまたは複数、あるいは、それらの組み合わせを備える、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
試料、および任意に１つまたは複数の試薬を保持する側流式イムノクロマトグラフィ装置をさらに備える、請求項３２から３４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３６】
蛍光体を含む試料において蛍光を検出する方法であって、
請求項１から３１のいずれか一項に記載の可搬型装置を提供すること、
差し入れることが好ましい試料を前記可搬型装置に差し入れること、
前記可搬型装置の光源によって光を放出し、それによって蛍光体を励起すること、および、
励起された蛍光体から放出された光を光検出器によって検出することを含む方法。
【請求項３７】
請求項３３から３５のいずれか一項に記載のシステムを提供することをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記光検出器から取得された信号について１回または複数回の計算を行うことをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記１回または複数回の計算の結果を表示することをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光検出用の新規な装置、システム、および方法に関し、特に、安い可搬型装置による蛍光検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光は、種々の生物学的、医学的、および診断検定（ａｓｓａｙ）用のマーカとして用いられる。蛍光が検出されることを可能とするために、したがって、蛍光がこれらの検定のマーカとして用いられることを可能とするために、いくつかの構成要素が必要とされる。最初に、適切な蛍光体が選択されなければならない。蛍光体は、強い信号（光の放出）とともに、所与の用途に対して適した波長で励起可能でなければならない。さらに、蛍光体は、最大効率の検出に対して抗光退色性（ｐｈｏｔｏｂｌｅａｃｈｉｎｇ）を有さなければならない。
【０００３】
蛍光体は、このように適切な波長の光を当てることによって励起される。蛍光材料の励起の場合、レーザ、キセノンアーク灯または水銀アーク灯、ならびに、高電力タングステンハロゲン電球などの非常に強い光源が必要とされる（従来の光源の完全な一覧についてはアペンディックスの表１を参照されたい）。キセノンまたはハロゲンなどの白色光源の場合、非常に狭い帯域幅の波長のみが蛍光体の励起のために通過するように、光が正確にフィルタリングされなければならない。
【０００４】
さらに、蛍光検出は、光電子増倍（ＰＭＴ）管、アバランシェホトダイオード、またはＣＣＤビデオカメラなどの非常に感度の高い光検出または検知装置を必要とする。ＣＣＤビデオカメラにおいて、ＣＣＤ素子は、電子雑音を減らすために冷却され、それによって、長い露光時間を用いて、上述の蛍光材料から出る少ない光量を検出することができる。検出装置に入射する光は、蛍光体の蛍光放出に合うように正確にフィルタリングされなければならない。
【０００５】
蛍光検出に必要とされる電子構成要素は、現在、高価でかつ大きいかまたは重く、かなりの量のエネルギーを消費し、能動的冷却および複雑な制御回路を必要とする場合がある。図３は、いくつかの例示的な蛍光光源の表を示し、その蛍光光源は、複雑で、高価でかつ／または重いために、背景技術を代表している。
【０００６】
背景技術のシステムの一例は、米国特許第６２８７８７１号に開示されており、側流式イムノクロマトグラフィ装置（ｌａｔｅｒａｌ  ｆｌｏｗ  ｉｍｍｕｎｏｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）で反応線を観察するために、励起用のレーザ光源が使用されている。開示されたシステムは、収集（ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）レンズが、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラまたは光電子増倍管などの検出器に光を収束させる、光検出システムを含む。これらの構成要素のそれぞれは、高価でもあり、サイズ、重量、動きに対する感度またはそれらの組み合わせのために扱いにくくもある。特に、開示されたシステムは、固定した蛍光検出システムに適している場合があるが、蛍光検出用の可搬型装置には適していない。
【０００７】
蛍光検出用の安くかつ小さい（「ポケットサイズ」）可搬型装置は、種々の用途で非常に役立つであろう。たとえば、こうした装置は、蛍光による方法が実験室でない環境において、感度が高くかつ正確な検査を提供することができる、医療診断分野で非常に役立つであろう。こうした環境の非限定的な例は、緊急治療室、家庭または病院の患者のベットサイド、医師のオフィス、救急車、戦場、および実験室の機器および検定に容易にはアクセスできない可能性がある他の処置エリアを含む。
【０００８】
背景技術は、可搬型蛍光検出を提供する装置、システム、または方法を教示または示唆していない。背景技術は、また、非常に可搬性があり安く、しかし頑健で感度の高い蛍光検出用の装置を教示または示唆していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、可搬型蛍光検出用の装置、システム、および方法を提供することによって、背景技術のこれらの欠陥を克服する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の可搬型装置は、好ましくは、限定された波長範囲の低電力光源を特徴とする。「限定された波長範囲」によって、その範囲に含まれる最小波長と最大波長との間の差が、蛍光レポータ材料の励起（＝吸収）最大値に近いが、レポータ材料の放出（＝蛍光）最大値より小さい波長に限定されるのが好ましいことを意味する。任意にかつ好ましくは、用語「限定された波長範囲」は、また、単一波長の光を放出するレーザなどの光源から放出された光を包含してもよい。「低電力」によって、電力消費は、約５００ｍＷを超えず、好ましくは約２００ｍＷ未満であり、より好ましくは約１２０ｍＷ未満であることを意味する。
【００１１】
放出された光は、こうして、任意の適当な光検出器を用いて検出されるのが好ましい。任意に、非常に感度の高い光検出器を用いることができるが、好ましくは、蛍光は、任意の通常のフォトダイオード、フォトセル、フォトレジスタ、フォトトランジスタ、または非冷却ＣＣＤ（電荷結合素子）センサを用いて検出される。
【００１２】
本発明による方法は、任意に、本発明による任意の装置および／またはシステムを用いて実施することができる。例示的な一方法は、好ましくは、第１段階において、蛍光体を含む試料において蛍光を検出する可搬型装置を提供することを含み、可搬型装置は、蛍光体を励起する光を放出する光源を備え、光が限定された波長範囲であり、可搬型装置は、さらに励起された蛍光体からの放出された光を検出する光検出器を備える。第２段階において、試料が可搬型装置に差し入れられるのが好ましい。第３段階において、光源は光を放出し、それによって蛍光体を励起する。第４段階において、光検出器が励起された蛍光体から放出された光を検出する。任意に、第５段階において、光検出器から取得された信号に対して１回または複数回の計算が行われる。また任意に、第６段階において、計算結果は表示されかつ／またはその他の方法で提供される。
【００１３】
本発明は、好ましくは、低価格でかつ低電力の装置を使用することによって、側流式イムノクロマトグラフィ装置の表面などの平坦表面上への蛍光体の堆積の検出および／または観察に適している。
【００１４】
本発明の装置は、好ましくは、蛍光検出用の安く小さな（「ポケットサイズ」すなわち手持ち式）可搬型装置であることを特徴とし、任意にバッテリで駆動されてもよい。
【００１５】
本発明は、本明細書において、添付図面を参照して例としてのみ述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、可搬型蛍光検出用の装置、システム、および方法である。本発明の可搬型装置は、波長範囲が少なくとも１つの光の波長として規定される、限定された波長範囲の光源を特徴とする。光源は、電力消費が少ない低電力光源であるのが好ましい。低電力消費によって、光源が小型バッテリによって動作することが可能になるのが好ましい。光源はまた、消費される電力の大部分が、その後透過光に変換されるようなエネルギー効率であるのが好ましい。
【００１７】
励起された蛍光体から放出された光は、蛍光放出の波長に対応する上側の波長を除去するためにフィルタリングされるのが好ましい。蛍光放出は、こうしてフィルタリングされ、任意の適切な光検出器を用いて検出されるのが好ましい。任意に、非常に感度の高い光学検出器が用いられる場合があるが、蛍光は、システムを簡素化し、かつシステム費用を減らすために、任意の通常のフォトダイオード、フォトセル、フォトレジスタ、フォトトランジスタ、または低価格ＣＣＤ（電荷結合素子）センサを用いて検出されることができるのが好ましい。
【００１８】
限定された波長範囲の低電力光源の好ましい例は、低電圧で動作するＬＥＤ（発光ダイオード）である。本明細書で述べる好ましい例の場合、光源は、２０ｍＡの電流で１０ＣＤを、また約２から約３．５Ｖの電圧降下を提供する、Ｎｉｃｈｉａの緑ＬＥＤである。しかし、ほぼ任意の適当なＬＥＤを任意に用いることができる。たとえば、任意に、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）を、本発明用の光源として用いることができる。さらに、低電力および／または低価格のうちの少なくとも１つであることを特徴とする、ほぼ任意のタイプの光源を任意に用いることができる。
【００１９】
任意にかつより好ましくは、ＬＥＤは、約１ｍＣＤから約１０ＣＤの光度を有することを特徴とする。より好ましくは、光度は約１０ｍＣＤから約１ＣＤである。ＬＥＤ、または本発明のためにＬＥＤに追加してまたはＬＥＤの代わりに用いられる任意の他の光源は、任意に複数の光源として実施され、任意にかつより好ましくは、光源のアレイとして実施される。
【００２０】
ＬＥＤは、任意にかつ好ましくは、着色光を放出する。「着色光」によって、もしあれば、光に存在する残りの１つまたは複数の波長に比べて、光度に関して支配的である１つまたは複数の波長を有する光を意味する。レーザ光源の場合、たとえば、通常放出された光は、その単一波長による色を有するように、ただ１つの波長を有する。他の光源は、通常複数の波長の光を放出する。放出された光が１つまたは複数の支配的な波長を有しない場合、結果として生じる光は、たとえば通常の白熱電球については、着色光ではなく白色光に見える。こうした白色光は、本発明においては着色光であるとは考えない。
【００２１】
本発明の場合、任意にかつより好ましくは、着色光は、紫外、白、青、緑、黄緑、黄、橙、赤、および赤外からなるグループから選択された色を有する。本発明の場合、放出された光の波長（複数可）は、可視スペクトルに限定されないことに留意すべきである。非着色光を放出する光源の場合でさえも、放出された光は、任意に、たとえば光源を処理する、かつ／または光源に材料を付加することによって、および／または着色光を形成するために放出された光をフィルタリングすることによって、着色することができることに留意すべきである。
【００２２】
任意にかつより好ましくは、広帯域幅励起フィルタを用いて、光源からの透過光はフィルタリングされる。最も好ましくは、フィルタは低価格ゼラチンフィルタである。フィルタは、任意に着色光を生成する光源および／または白色光を生成する光源などの、任意のタイプの光源と共に用いられることができる。どんな場合でも、フィルタは、たとえば、蛍光材料または蛍光体の励起が起こる、好ましい１つまたは複数の波長に従うなど、透過される所望の光の波長に従って選択されるのが好ましい。本明細書で述べる好ましい例の場合、フィルタは、Ｍｉｎｕｓ−Ｒｅｄ  Ｗｒａｔｔｅｎ  ４４Ａゼラチンフィルタであるのが最も好ましい。
【００２３】
光検出器は、低価格でありかつ／または低感度であるのが好ましい。任意にかつより好ましくは、光検出器は、任意に、任意の通常のフォトダイオード、フォトセル、フォトトランジスタ、非冷却ＣＣＤ（電荷結合素子）、フォトレジスタ、センサフォトダイオードのうちの１つまたは複数、またはそれらのアレイを含んでもよい。より好ましくは、光検出器はフォトダイオードを含む。別法としてかつより好ましくは、光検出器はＣＣＤを含む。光検出器は、約１／１００秒から約６０秒の範囲の露光時間を有するのが好ましい。最も好ましくは、この露光時間は、約１／７０秒から約１／１０秒の範囲にある。
【００２４】
光検出器の好ましい例は、６ビットグレースケール色深度で動作する、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＩ  ＴＣ２５５などの低価格ＣＣＤセンサである。任意にかつより好ましくは、蛍光信号を構成する蛍光体から放出された光は、適切なフィルタを用いてフィルタリングされ、それによって、フィルタは、励起波長を遮断することができる。本明細書で述べる好ましい例の場合、放出された光は、ＩＲフィルタおよび５９０ｎｍロングパスフィルタを用いてフィルタリングされる。露光は、任意に約１／１００秒から約１秒の範囲にあり、より好ましくは、約１／７０秒から約１／１０秒の範囲にある。以下でより詳細に述べる例において、露光は、約１／６０から約１／３０秒の範囲で十分であることがわかった。より高い感度が必要とされ、検知要素としてＣＣＤが使用される場合、露光時間は、数秒の時間範囲に増加することができる。
【００２５】
任意にかつ好ましくは、本発明による装置と共に用いられる蛍光体は、抗光退色性を有する高効率の蛍光体である。より好ましくは、蛍光体は、ＣＣＤおよびフォトダイオードセンサの検出、およびＬＥＤによる光の生成に最も効率のよい波長範囲である、近赤外および赤外範囲に近いところで、または近赤外および赤外範囲内（約６００ｎｍ以上）で光を放出する。好ましくは、装置は、励起された蛍光体から放出された光をフィルタリングするフィルタを含む。フィルタは、励起された蛍光体から放出された光の１つまたは複数の波長に従って選択されるのが好ましい。こうした蛍光体の好ましいが非限定的な一例は、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．、Ｅｕｇｅｎｅ、ＯＲ  ９７４０２−９１６５、ＵＳＡから入手可能なＡｌｅｘａ５９４である。好ましくは、励起された蛍光体から放出された光は、この非限定的な例の場合、５９０ｎｍロングパスフィルタを用いてフィルタリングされる。
【００２６】
上述した、励起および検出装置の好ましいが例示的な組み合わせは、５分間以内のインキュベーションにおけるパーセロコンバージョン（ｐｅｒ−ｓｅｒｏ−ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）ＨＩＶ陽性検体（ｓｐｅｃｉｍｅｎ）の検出に、Ａｌｅｘａ５９４標識付きストレプトアビジン（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．、ＵＳＡ）と共に首尾よく使用された。こうした検体は、従来では、４時間のインキュベーション時間と共に高感度のＥＬＩＳＡを必要としていた。本発明の装置は、非常に正確で感度のある方法で、数分以内でこうした陽性検体を検出することができた。
【００２７】
ここで図面を参照すると、図１は、本発明による例示的な装置のブロック略図である。図示するように、装置１００は、好ましくは、限定された波長範囲の光源１２０を特徴とし、その光源では、波長範囲は少なくとも１つの光の波長として限定される。光源１２０は低電力であるのが好ましい。光源１２０は、好ましくはまた、消費される電力の大部分が、その後透過光に変換されるような高いエネルギー効率である。光源１２０から放出された光１１０は、好ましくは、フィルタ１５０を透過して、任意に、試料ホルダ１６０内に収容される、かつ／または試料ホルダ１６０上に提供される試料１４０に至る。試料１４０は、光源１２０からの光１１０によって励起されるようになる少なくとも１つの蛍光体を特徴とする。
【００２８】
励起された蛍光体は、その後、放出光１５を放出する。励起された蛍光体からの放出光１１５は、放出フィルタ（ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｉｌｔｅｒ）１７０を通してフィルタリングされるのが好ましく、単一光検出器１８０またはそのアレイ（図示せず）を用いて検出されるの好ましい。好ましくは、光検出器１８０は、先に述べたように、任意の通常のフォトダイオード、フォトレジスタ、フォトトランジスタ、フォトセルまたはＣＣＤ（電荷結合素子）センサ（好ましくは非冷却ＣＣＤ）のうちの任意の１つまたは複数、あるいはそれらのアレイを含む。
【００２９】
光検出器１８０は、任意にかつ好ましくは、受け取った信号を解析する計算装置１９０に接続される。計算装置１９０は、任意に限定はしないが、コンピュータ、可搬式コンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、個人情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、または装着可能コンピュータ、ページング装置、または、任意の他の適当な装置を含む、必要な計算を行うことができる任意のタイプの装置であってよく、任意に、マイクロプロセッサベースの回路または装置である。
【００３０】
計算結果は、その後任意に、適当なディスプレイ装置１９２上に表示され、かつ／またはプリンタ１９４を通して印刷され、かつ／または有線ネットワーク１９６または無線ネットワークへのコネクタを通して遠隔の場所へ送信される。ネットワークは、任意に電話システムを含んでもよい。結果はまた、所望される場合、任意に、格納され、送信され、表示され、かつ／または操作されてもよい。
【００３１】
システム１８５は、任意にかつ好ましくは、本発明による装置１００と、計算装置１９０および／または、限定はしないが、ディスプレイ装置１９２および／またはプリンタ１９４および／または有線ネットワーク１９６または無線ネットワークを含む周辺装置との組み合わせを含んでもよい。用語「組み合わせ」は、限定はしないが、つながっている、接続されている、かつ／または共に収容されているの任意の１つまたは複数を含む。システム１８５はまた、任意にさらに、または別法として、試料および任意に１つまたは複数の試薬を保持する、側流式イムノクロマトグラフィ装置を含んでもよい。
【実施例１】
【００３２】
ＬＥＤ光源および簡易ＣＣＤカメラを使用した蛍光の画像化
本発明による装置は、励起された蛍光体から放出された蛍光信号を、検出し、画像化し、捕捉し、またはその他の方法で検知することができるのが好ましい。上述したように、装置は、低価格および／または低電力光源、ならびに低価格および／または低感度光検出器を用いて、このタスクを行うことができるのが好ましい。こうした光源および光検出器の非限定的例は、それぞれＬＥＤと非冷却ＣＣＤカメラである。この例は、試料が蛍光体を含む、これらの非限定的な例を用いて得られる検査結果の画像の捕捉を述べる。
【００３３】
図２は、側流式検査ストリップ上での蛍光信号の検出のための実際の検査結果の画像を含む。図示するように、捕捉（ｃａｐｔｕｒｅ）線２００と対照線２１０は共に、低い背景から最小の背景を有した状態で強い信号を与える。流れの方向は矢印で表示された「流れ」によって指示される。
【００３４】
以下は、図２の画像を取得するために行われた。ニトロセルロースストリップを調製するために、Ｈｉｇｈ  Ｆｌｏｗ  ｐｌｕｓ（ＨＦ  １８００４）ニトロセルロース膜のロールの２５ｍｍ幅を、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、Ｂｅｄｆｏｒｄ、ＭＡ、ＵＳＡから取り寄せた。ニトロセルロース膜のロールは、シートに切断され、「現在の」捕捉線を与えるために用いられた。
【００３５】
その後、ＨＩＶ抗原（ａｎｔｉｇｅｎ）捕捉線混合物が以下のように調製された。以下のＨＩＶ由来（ｄｅｒｉｖｅｄ）組み換え蛋白質が、０．０２Ｍ炭酸塩緩衝液、ｐＨ９．６、２％糖（ブドウ糖）、および０．２５Ｍ尿素の溶液内に希釈された。Ｃｙｔｏｌａｂ、Ｒｅｈｏｖｏｔｈ、Ｉｓｒｅａｌから取り寄せた尿素緩衝液中のＤｅｖ−１組み換えｇｐ４１およびｇｐ１２０のＣ末端（Ｃ−ｔｅｒｍｉｎｕｓ）、Ｅｎｖ−１組み換えｇｐ４１およびｇｐ１２０、Ｄｉａｐｒｏｐｈ、Ｋｉｅｖ、Ｕｋｒａｉｎｅ、組み換えＧａｇ−１２０、Ｄｉａｐｒｏｐｈ、Ｋｉｅｖ、Ｕｋｒａｉｎｅ、および、組み換えｇｐ３６、Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．、Ｋｙｏｎｇｇｉ−ｄｏ、Ｓ  Ｋｏｒｅａである。
【００３６】
混合物は、ＢｉｏＪｅｔ分与ヘッドを備えたＢｉｏＤｏｔロボットＸＹＺ分与機器を使用して、ニトロセルルースシート上に噴霧される直前に１５分間で完全に混合された。混合物は、０．１μＬ／ｃｍのレートで分与された。
【００３７】
その後、対照線に対する蛋白質Ａ混合物が、以下のように調製された。凍結乾燥された蛋白質Ａ（Ｚｙｍｅｄ、Ｓｏｕｔｈ  Ｓａｎ  Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ、ＣＡ、ＵＳＡ）は、０．１％ｗ／ｎアジ化ナトリウムを含有するリン酸緩衝生理食塩水ｐＨ７．５において２５０μｇ／ｍＬの最終濃度に溶解させられ、１０分間の混合後に用いられた。それは、上記で詳述したニトロセルロースシート上に、上述したＨＩＶ抗原捕捉線から７ｍｍの距離で噴霧された。ニトロセルロースストリップはその後、６０℃で１５分間インキュベーションされ、湿度１５％で乾燥貯蔵された。
【００３８】
その後、共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）パッドが以下のように調製された。共役パッド（ポリエステル１０．３ｍｍ、等級（ｇｒａｄｅ）２０３３）は、０．５％ＢＳＡ、０．１％Ｔｒｉｔｏｎ−Ｘ−１００、および０．５％ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を含有するリン酸ナトリウム緩衝液で前処理された。ストリップは、２時間緩衝溶液に浸漬され、その後、ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）フィルタ紙上で過剰流体を除去するように吸い取られて、室温で一晩乾燥させられた。
【００３９】
上述の抗原が分与されたシートは、吸収性パッド（Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ  ＆  ＳｃｈｕｅｌｌからのＧＢ００３ゲル吸い取り紙）、試料パッド（Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ  ＆  Ｓｃｈｕｅｌｌからの２００２）、および、定評のある文献（Ｃａｒｌｂｅｒｇ，Ｄ．Ｌ．著「Ｌａｔｅｒａｌ  Ｆｌｏｗ  Ａｓｓａｙｓ：  Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ  ｆｏｒ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ」、ＩＶＤ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｍａｇａｚｉｎｅ、Ｍａｙ  ９９  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｅｖｉｃｅｌｉｎｋ．ｃｏｍ／ｉｖｄｔ／ａｒｃｈｉｖｅ／９９／０５／００１．ｈｔｍｌ、「Ａ  Ｓｈｏｒｔ  Ｇｕｉｄｅ−Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ  Ｉｍｍｕｎｏｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｔｅｓｔ  Ｓｔｒｉｐｓ」、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐ．、１９９６、Ｂｅｄｆｏｒｄ、ＭＡ、ＵＳＡ、Ｗｅｉｓｓ，Ａ著「Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｆｏｒ  ｌａｔｅｒａｌ−ｆｌｏｗ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ」ＩＶＤ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ５、Ｎｏ．７（１９９９）：４８−５７、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｅｖｉｃｅｌｉｎｋ．ｃｏｍ／ｉｖｄｔ／ａｒｃｈｉｖｅ／９９／１１／００９．ｈｔｍｌ）に記載されている共役パッド（上記を参照されたい）に合わせて作られ、４ｍｍ幅のストリップに切断された。
【００４０】
抗原を添加したＨＩＶ抗体検査ストリップの最終調製は以下のように行われた。Ａｌｅｘａ５９４蛍光体（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．、Ｅｕｇｅｎｅ、ＯＲ、ＵＳＡ）で標識を付けられた蛋白質Ａは、糖を含有する０．１Ｍ蛍光体緩衝液ｐＨ７．２内で、８３μｇ／ｍＬの最終濃度に希釈された。この蛋白質Ａ溶液の１５μＬは、例５で得られたストリップのそれぞれの共役パッド上に分与され、３７℃で２時間の間、乾燥させられた。
【００４１】
各検査ストリップのニトロセルロース部分は、洗浄剤を有する２０μｍＬの蛍光体緩衝生理食塩水でブロックされ、その後、３７℃で２時間の間、乾燥させられた。
【００４２】
血清検体は、以下のように、検査ストリップを用いて、ＨＩＶ抗体があるかどうかを検査された。血清試料は、非イオン性洗浄剤を有する蛍光体緩衝生理食塩水に１：４０で希釈され、１００μＬの容積が検査ストリップの試料パッド上に添加され、室温で１０分間インキュベーションされた。蛍光パターンが以下の構成要素を用いて記録された。
【００４３】
励起光源：６個のＮｉｃｈｉａ緑ＬＥＤ（各光源について、２０ｍＡ、３．５Ｖでそれぞれ５００ｍＣＤ）
励起フィルタ：Ｍｉｎｕｓ−Ｒｅｄ  Ｗｒａｔｔｅｎ  ４４Ａフィルタ
放出検出カメラ：非合焦式Ｃｏｎｎｅｃｔｉｘ  ＱｕｉｃｋＣａｍ、３０ｍｍ直径に合った６ビットグレースケールウェブカメラ（ＴＩ  ＴＣ２５５  ＣＣＤセンサを含む）、接写光学補正用の５０ｍｍ焦点距離平凸レンズ（Ｋ３２−４８４、Ｅｄｍｕｎｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｐｔｉｃｓ、Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ、ＮＪ、ＵＳＡ）、および５９０ｎｍロングパスフィルタ（５１３１１、Ｏｒｉｅｌ  Ｃｏｒｐ．、Ｓｔｒａｔｆｏｒｄ、ＣＴ、ＵＳＡ）
【実施例２】
【００４４】
陽性と陰性ＨＩＶ検体の比較
本発明による装置は、この実施例においてさらに検査されて、装置が、陽性と陰性のＨＩＶ検体を区別できるかどうかを判断した。
【００４５】
蛍光検査システムは、励起光源として作用する５個の表面実装黄ＬＥＤ、および放出された蛍光を検出する５個のフォトダイオードから構成された。赤ガラスフィルタは、励起光を遮断するためにフォトダイオードの前に取り付けられた。フォトダイオードは、光量をカウントに変換する位相感知検出回路に接続された。
【００４６】
ＨＩＶ−１ｇｐ４１およびＨＩＶ−２ｇｐ３６組み換え抗体は、緩衝液に希釈され、ニトロセルロース膜の表面上に１ｍｍ幅の線で塗布された。膜はその後、抗原線がストリップを横切るように５ｍｍ幅ストリップに切断された。ストリップは、検体および吸収性パッド（ＩｍｍｕｎｏＧｏｌｄ（商標）、Ｏｒｇｅｎｉｃｓ  ＬＴＤ、Ｙａｖｎｅ、Ｉｓｒｅａｌ）を備えた。これらの仕上がったストリップは、本発明と共に用いられる側流式イムノクロマトグラフィ装置の非限定的な例である。
【００４７】
上述の抗原の別のアリコート（ａｌｉｑｕｏｔ）は、Ａｌｅｘａ  Ｆｌｕｏｒ（登録商標）５９４蛋白質標識用キット（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ）を使用し、かつ、キットの指示に従って、Ａｌｅｘａ５９４蛍光体（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ、Ｅｕｇｅｎｅ、ＯＲ、ＵＳＡ）と共役化させられた。最終のモルダイ（ｄｙｅ）／モル蛋白質比は、約４から約６の範囲であり、最終の抗体濃度は、約２ｍｇ蛋白質／ｍＬ共役溶液であった。
【００４８】
ＨＩＶ−１陽性血漿検体は、Ｋａｐｌａｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ、Ｒｅｈｏｖｏｔｈ、Ｉｓｒｅａｌから取り寄せられた。ＨＩＶ−１セロコンバージョン検体は、Ｓｅｒｏｌｏｇｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐ．（Ｎｏｒｃｒｏｓｓ、ＧＡ、ＵＳＡ）から取り寄せられた。陰性検体は、Ｉｎｔｅｒｇｅｎ／Ｓｅｒｏｌｏｇｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐ．から取り寄せられた。
【００４９】
各検体は、Ｔｗｅｅｎ２０洗浄剤を有するＴｒｉｓ緩衝生理食塩水に１：１００で希釈された。その後、蛍光体を共役化した抗体混合物が付加されて、１：５０の最終希釈になった。この混合物の８０マイクロリットルが、上述のストリップの試料パッド上に塗布された。ストリップの抗原線からの蛍光が、３０分後に決定された。
【００５０】
蛍光読み取り器は、未使用のストリップに対して１０００カウントを表示するように設定され、蛍光の可能な最大の読みは１３０００であった。
【００５１】
セロコンバージョン検体を含む１０個のＨＩＶ−１陽性検体は、５２２０から９８００カウントの範囲の蛍光放出の読みを生じた。７個のＨＩＶ−１陰性検体は、３１０８から４９２５カウントの範囲の読みを生じた。これらの結果が明確に示すことは、本発明による例示的な装置が、ＨＩＶ−１陽性検体とＨＩＶ−１陰性検体を区別することができたことである。したがって、本発明は、低価格でかつ低電力の発光および光検出構成要素を使用して、抗体の高感感度検出用の蛍光ベースの方法および装置を提供する。
【００５２】
上述の説明は、例として役立つことのみを意図していること、および多くの他の実施形態が、本発明の精神および範囲内で可能であることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明による装置のブロック略図である。
【図２】側流式検査ストリップ上の蛍光信号の検出についての実際の検査結果の画像である。
【図３】例示的な蛍光励起源の表である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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