(57)【要約】  体液検体計測器とカートリッジとの複合システムは、（ａ）ハウジングと、前記ハウジング内に配置された論理回路と、ハウジング内に配置されたビジュアルディスプレイと、ハウジング内に配置された測定システムとを備える体液検体計測器と、（ｂ）少なくとも１つの側方流アッセイ・テスト・ストリップを備えるカートリッジであって、側方流アッセイ・テスト・ストリップは、（ｉ）側方流輸送マトリックスと、（ｉｉ）流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、（ｉｉｉ）流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを有するカートリッジを持ち、カートリッジは、体液検体計測器内に受け入れ可能で、測定システムが側方流アッセイ・テスト・ストリップ内の特異結合アッセイゾーンおよび一般化学アッセイゾーンにおける応答を検出する位置に来るような寸法を有する。
2007528005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体液検体計測器とカートリッジとの複合システムであって、
（ａ）ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された論理回路と、
前記ハウジングに配置されたビジュアルディスプレイと、
前記ハウジング内に配置された測定システムとを備える体液検体計測器と、
（ｂ）少なくとも１つの側方流アッセイ・テスト・ストリップを備えている、カートリッジであって、
前記側方流アッセイ・テスト・ストリップは、
（ｉ）側方流輸送マトリックスと、
（ｉｉ）流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための前記輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、
（ｉｉｉ）前記流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための前記輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを備えている、カートリッジとを備え、
前記カートリッジは、前記体液検体計測器内に受け入れ可能で、前記測定システムが前記側方流アッセイ・テスト・ストリップ内の前記特異結合アッセイゾーンおよび前記一般化学アッセイゾーンにおける前記応答を検出するよう位置決めされる寸法を有している、体液検体計測器とカートリッジとの複合システム。
【請求項２】
前記測定システムは、光学的測定システムである請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記光学的測定システムは、反射率を測定する請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記カートリッジは、前記流体状試料を前記カートリッジ内に導入するのに先立って計測器内に受け入れられるように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記カートリッジは、使い捨てデバイスである請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記体液検体計測器は、複数回使用デバイスである請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記カートリッジは、さらに、
試料受け入れパッドを備え、前記少なくとも１つの側方流アッセイ・テスト・ストリップは、一対の側方流アッセイ・テスト・ストリップを含み、それぞれの側方流アッセイ・テスト・ストリップは前記試料パッドと接触し、それにより前記流体状試料が前記試料パッド上に受け入れられたときに、前記流体状試料が側方流アッセイ・テスト・ストリップのそれぞれの上に逃れ、前記一対の側方流アッセイ・テスト・ストリップにおいて並列反応が発生する請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記側方流アッセイ・テスト・ストリップは、さらに、
前記特異結合アッセイゾーンの上流の結合体ゾーン内に配置され、複数の検体の第１のものの存在下で反応し、前記輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーン内に検出可能応答を形成する、結合体を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記結合体は、ＨｂＡ１ｃを結合するように構成される請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記特異結合アッセイゾーンは、前記一般化学アッセイゾーンの上流に配置され、前記側方流アッセイ・テスト・ストリップは、さらに、
前記特異結合アッセイゾーンと前記一般化学アッセイゾーンとの間の結合体除去ゾーンを含む請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記結合体除去ゾーンは、抗結合体抗体の吸着により形成される請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記結合体除去ゾーンは、前記結合体に結合し、前記結合体を固定化する物質で含浸することにより形成される請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記結合体結合物質は、前記結合体に対し向けられる抗体である請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記結合体結合物質は、結合体微粒子同士を架橋し、結合体微粒子を固定化することができる重合体である請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記一般化学アッセイゾーンは、前記特異結合アッセイゾーンの上流に配置される請求項８に記載のシステム。
【請求項１６】
前記一般化学アッセイゾーンと前記特異結合アッセイゾーンの間に結合体除去ゾーンがない請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記結合体ゾーンは、前記一般化学アッセイゾーンと前記特異結合アッセイゾーンとの間に配置される請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記結合体は、
前記輸送マトリックス上に拡散的に固定化されている標識された指示試薬を含む請求項８に記載のシステム。
【請求項１９】
前記標識された指示試薬は、着色微小粒子を含む請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記標識された指示試薬は、蛍光性微小粒子を含む請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記標識された指示試薬は、抗ＨｂＡ１ｃ抗体に結合された着色微小粒子である請求項８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第１の検体は、ＨｂＡ１ｃ抗原である請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の特異結合パートナーに結合された粒子である請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の検体または類似物に結合された粒子である請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の存在下で反応し、第１の検体：標識された指示薬複合体を含む混合物を形成する請求項１８に記載のシステム。
【請求項２６】
さらに、
前記一般化学アッセイゾーンの上流に配置された化学指示薬を含む請求項８に記載のシステム。
【請求項２７】
前記化学指示薬は、第２の検体の存在下で化学的に反応し、前記輸送マトリックス上の前記一般化学アッセイゾーンに検出可能応答を形成するように構成される請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記特異結合アッセイゾーン内の前記検出可能応答は、前記第１および第２の検体から形成され、前記一般化学アッセイゾーン内の前記検出可能応答は、前記第２の検体からのみ形成される請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
化学指示薬は、前記試料中に存在するヘモグロビンをメトヘモグロビンに転換する請求項２６に記載のシステム。
【請求項３０】
前記特異結合アッセイは、競合阻害免疫アッセイである請求項１に記載のシステム。
【請求項３１】
前記特異結合アッセイは、直接競合免疫アッセイである請求項１に記載のシステム。
【請求項３２】
前記特異結合アッセイは、サンドイッチ免疫アッセイである請求項１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記一般化学アッセイでは、直接比色分析に化学指示薬を使用する請求項１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記特異結合アッセイは、前記試料中のＨｂＡ１ｃのレベルを検出するために使用され、前記一般化学アッセイは、前記試料中に存在する全ヘモグロビンのレベルを検出するために使用される請求項１に記載のシステム。
【請求項３５】
前記特異結合アッセイは、前記試料中に存在するヒトアルブミンのレベルを検出するために使用され、前記一般化学アッセイは、前記試料中に存在するクレアチニンのレベルを検出するために使用される請求項１に記載のシステム。
【請求項３６】
前記測定システムは、前記一般化学アッセイゾーン内の対応する全検出可能応答との比較により前記特異結合アッセイゾーン内の前記選択された検体のレベルを決定するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項３７】
前記論理回路は、前記一般化学アッセイゾーン内の対応する検出可能応答との比較により前記特異結合アッセイゾーン内の前記選択された検体のレベルを補正するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項３８】
前記論理回路は、
事前に格納されている検体較正情報を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項３９】
前記論理回路は、前記事前に格納されている較正情報と適切にマッチしていることを確認するために、前記カートリッジが前記ハウジング内に受け入れられたときに前記カートリッジ内の製造ロット識別情報を読み取るように構成される請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
前記体液検体計測器は、さらに、
前記体液試料が前記カートリッジ内の前記少なくとも１つの側方流テスト・ストリップ内に受け入れられたときに前記計測器をアクティブにするように構成された自動スタート回路を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４１】
前記ハウジングは、前記カートリッジの中心を揃え、位置合わせするためのＶ字型ストッパを備え、
前記カートリッジは、前記カートリッジが前記体液検体計測器内に受け入れられたときにＶ字型ストッパに当たる形で受け入れられるように構成されたＶ字型ノッチを含む請求項１に記載のシステム。
【請求項４２】
前記ハウジングは、流体状試料受け入れ開口部を備え、前記カートリッジは、流体状試料受け入れ開口部を備え、
前記ハウジング内の前記開口部は、前記カートリッジが前記ハウジング内に受け入れられたときに前記カートリッジ内の前記開口部の上に配置される請求項１に記載のシステム。
【請求項４３】
さらに、
前記流体状試料を前記カートリッジの前記開口部内に分注するように構成された試料調製デバイスを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４４】
さらに、
前記流体状試料を前記ハウジングの前記開口部内に分注するように構成された試料調製デバイスを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４５】
前記試料調製デバイスは、希釈剤を含む請求項４３に記載のシステム。
【請求項４６】
前記試料調製デバイスは、界面活性剤、緩衝剤、およびフェリシアン化ナトリウムからなる群の少なくとも１つを含む請求項４３に記載のシステム。
【請求項４７】
前記輸送マトリックスは、前記結合体ゾーンを含む近位端、前記特異結合アッセイゾーンを含む中心セクション、および前記一般化学アッセイゾーンを含む遠位端を有する細長いストリップの形態である請求項１に記載のシステム。
【請求項４８】
前記輸送マトリックスは、前記結合体ゾーンを含む第１の膜、前記一般化学アッセイゾーンを含む第２の膜、および前記特異結合アッセイゾーンを含む第３の膜を有する膜の積層の形態である請求項１に記載のシステム。
【請求項４９】
前記第１の膜は、前記第２の膜の上に配置され、前記第２の膜は、前記第３の膜の上に配置される請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
前記流体状試料は、溶解された全血である請求項１に記載のシステム。
【請求項５１】
前記輸送マトリックスは、同じ材料でできている単一連続膜を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項５２】
前記輸送マトリックスは、互いに物理的に接触する異なる材料でできている少なくとも２つの膜を含む請求項１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記少なくとも２つの膜は、端と端で接触している請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記少なくとも２つの膜の前記隣接端は、オーバーラップする請求項５２に記載のシステム。
【請求項５５】
前記少なくとも２つの膜は、一方が他方の上に来るように配置される請求項５２に記載のシステム。
【請求項５６】
前記結合体ゾーンおよび特異結合アッセイゾーンは、第１の膜上に配置され、前記一般化学アッセイゾーンは、第２の膜上に配置される請求項５２に記載のシステム。
【請求項５７】
前記第１の膜は、ニトロセルロースであり、前記第２の膜は、ナイロンである請求項５２に記載のシステム。
【請求項５８】
前記結合体ゾーンは、第１の膜上に配置され、前記特異結合アッセイゾーンおよび前記一般化学アッセイゾーンは、第２の膜上に配置される請求項５２に記載のシステム。
【請求項５９】
前記結合体除去ゾーンは、前記第１の膜と第２の膜との間の接合部により形成される請求項５６に記載のシステム。
【請求項６０】
前記輸送マトリックスは、互いに物理的に接触する異なる材料でできている少なくとも２つの膜を含み、前記結合体は、前記第１の膜と接触し、前記第１の膜から上流にある第３の膜上に配置される請求項８に記載のシステム。
【請求項６１】
前記結合体は、前記第１および第３の膜が互いに接触する場所に近いところにある前記第３の膜上に配置される請求項６０に記載のシステム。
【請求項６２】
前記結合体は、前記第３の膜上にスプレーオンストライプとして配置される請求項６１に記載のシステム。
【請求項６３】
前記第３の膜は、酢酸セルロースである請求項６１に記載のシステム。
【請求項６４】
前記カートリッジは、さらに、
過剰な流体状試料を吸収するための側方流アッセイ・テスト・ストリップの下流端と接触している試料吸収パッドを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項６５】
体液検体計測器とともに使用するカートリッジであって、
（ａ）少なくとも１つの側方流アッセイ・テスト・ストリップであって、
（ｉ）側方流輸送マトリックスと、
（ｉｉ）流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための前記輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、
（ｉｉｉ）前記流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための前記輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを備えている、少なくとも１つの側方流アッセイ・テスト・ストリップを備えており、
体液検体計測器内に受け入れ可能で、前記体液検体計測器内の測定システムが前記側方流アッセイ・テスト・ストリップ内の前記特異結合アッセイゾーンおよび前記一般化学アッセイゾーンにおける前記応答を検出するよう位置決めされる寸法を有している、カートリッジ。
【請求項６６】
前記カートリッジは、使い捨てデバイスである請求項６５に記載のカートリッジ。
【請求項６７】
前記カートリッジは、さらに、
試料受け入れパッドを備え、前記少なくとも１つの側方流アッセイ・テスト・ストリップは、一対の側方流アッセイ・テスト・ストリップを含み、それぞれの側方流アッセイ・テスト・ストリップは前記試料パッドと接触し、それにより前記流体状試料が前記試料パッド上に受け入れられたときに、前記流体状試料が側方流アッセイ・テスト・ストリップのそれぞれの上に逃れ、前記一対の側方流アッセイ・テスト・ストリップにおいて並列反応が発生する請求項６５に記載のシステム。
【請求項６８】
前記側方流アッセイ・テスト・ストリップは、さらに、
前記特異結合アッセイゾーンの上流の結合体ゾーン内に配置され、複数の検体の第１のものの存在下で反応し、前記輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーン内に検出可能応答を形成する、結合体を含む請求項６５に記載のシステム。
【請求項６９】
前記結合体は、ＨｂＡ１ｃを結合するように構成される請求項６８に記載のシステム。
【請求項７０】
前記特異結合アッセイゾーンは、前記一般化学アッセイゾーンの上流に配置され、前記側方流アッセイ・テスト・ストリップは、さらに、
前記特異結合アッセイゾーンと前記一般化学アッセイゾーンとの間の結合体除去ゾーンを含む請求項６８に記載のシステム。
【請求項７１】
前記結合体除去ゾーンは、抗結合体抗体の吸着により形成される請求項７０に記載のシステム。
【請求項７２】
前記結合体除去ゾーンは、前記結合体に結合し、前記結合体を固定化する物質で含浸することにより形成される請求項７０に記載のシステム。
【請求項７３】
前記結合体結合物質は、前記結合体に対し向けられる抗体である請求項７２に記載のシステム。
【請求項７４】
前記結合体結合物質は、結合体微粒子同士を架橋し、結合体微粒子を固定化することができる重合体である請求項７２に記載のシステム。
【請求項７５】
前記一般化学アッセイゾーンは、前記特異結合アッセイゾーンの上流に配置される請求項６８に記載のシステム。
【請求項７６】
前記一般化学アッセイゾーンと前記特異結合アッセイゾーンの間に結合体除去ゾーンがない請求項７５に記載のシステム。
【請求項７７】
前記結合体ゾーンは、前記一般化学アッセイゾーンと前記特異結合アッセイゾーンとの間に配置される請求項７５に記載のシステム。
【請求項７８】
前記結合体は、
前記輸送マトリックス上に拡散的に固定化されている標識された指示試薬を含む請求項６８に記載のシステム。
【請求項７９】
前記標識された指示試薬は、着色微小粒子を含む請求項７８に記載のシステム。
【請求項８０】
前記標識された指示試薬は、蛍光性微小粒子を含む請求項７８に記載のシステム。
【請求項８１】
前記標識された指示試薬は、抗ＨｂＡ１ｃ抗体に結合された着色微小粒子である請求項６８に記載のシステム。
【請求項８２】
前記第１の検体は、ＨｂＡ１ｃ抗原である請求項７８に記載のシステム。
【請求項８３】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の特異結合パートナーに結合された粒子である請求項７８に記載のシステム。
【請求項８４】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の検体または類似物に結合された粒子である請求項７８に記載のシステム。
【請求項８５】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の存在下で反応し、第１の検体：標識された指示薬複合体を含む混合物を形成する請求項７８に記載のシステム。
【請求項８６】
さらに、
前記一般化学アッセイゾーンの上流に配置された化学指示薬を含む請求項６８に記載のシステム。
【請求項８７】
前記化学指示薬は、第２の検体の存在下で化学的に反応し、前記輸送マトリックス上の前記一般化学アッセイゾーンに検出可能応答を形成するように構成される請求項８６に記載のシステム。
【請求項８８】
前記特異結合アッセイゾーン内の前記検出可能応答は、前記第１および第２の検体から形成され、前記一般化学アッセイゾーン内の前記検出可能応答は、前記第２の検体からのみ形成される請求項８７に記載のシステム。
【請求項８９】
化学指示薬は、前記試料中に存在するヘモグロビンをメトヘモグロビンに転換する請求項８６に記載のシステム。
【請求項９０】
前記特異結合アッセイは、競合阻害免疫アッセイである請求項６５に記載のシステム。
【請求項９１】
前記特異結合アッセイは、直接競合免疫アッセイである請求項６５に記載のシステム。
【請求項９２】
前記特異結合アッセイは、サンドイッチ免疫アッセイである請求項６５に記載のシステム。
【請求項９３】
前記一般化学アッセイでは、直接比色分析に化学指示薬を使用する請求項６５に記載のシステム。
【請求項９４】
前記特異結合アッセイは、前記試料中のＨｂＡ１ｃのレベルを検出するために使用され、前記一般化学アッセイは、前記試料中に存在する全ヘモグロビンのレベルを検出するために使用される請求項６５に記載のシステム。
【請求項９５】
前記特異結合アッセイは、前記試料中に存在するヒトアルブミンのレベルを検出するために使用され、前記一般化学アッセイは、前記試料中に存在するクレアチニンのレベルを検出するために使用される請求項６５に記載のシステム。
【請求項９６】
前記輸送マトリックスは、前記結合体ゾーンを含む近位端、前記特異結合アッセイゾーンを含む中心セクション、および前記一般化学アッセイゾーンを含む遠位端を有する細長いストリップの形態である請求項６５に記載のシステム。
【請求項９７】
前記輸送マトリックスは、前記結合体ゾーンを含む第１の膜、前記一般化学アッセイゾーンを含む第２の膜、および前記特異結合アッセイゾーンを含む第３の膜を有する膜の積層の形態である請求項６５に記載のシステム。
【請求項９８】
前記第１の膜は、前記第２の膜の上に配置され、前記第２の膜は、前記第３の膜の上に配置される請求項９７に記載のシステム。
【請求項９９】
前記流体状試料は、溶解された全血である請求項６５に記載のシステム。
【請求項１００】
前記輸送マトリックスは、同じ材料でできている単一連続膜を含む請求項６５に記載のシステム。
【請求項１０１】
前記輸送マトリックスは、互いに物理的に接触する異なる材料でできている少なくとも２つの膜を含む請求項６５に記載のシステム。
【請求項１０２】
前記少なくとも２つの膜は、端と端で接触している請求項１０１に記載のシステム。
【請求項１０３】
前記少なくとも２つの膜の前記隣接端は、オーバーラップする請求項１０１に記載のシステム。
【請求項１０４】
前記少なくとも２つの膜は、一方が他方の上に来るように配置される請求項１０１に記載のシステム。
【請求項１０５】
前記結合体ゾーンおよび特異結合アッセイゾーンは、第１の膜上に配置され、前記一般化学アッセイゾーンは、第２の膜上に配置される請求項１０１に記載のシステム。
【請求項１０６】
前記第１の膜は、ニトロセルロースであり、前記第２の膜は、ナイロンである請求項１０１に記載のシステム。
【請求項１０７】
前記結合体ゾーンは、第１の膜上に配置され、前記特異結合アッセイゾーンおよび前記一般化学アッセイゾーンは、第２の膜上に配置される請求項１０１に記載のシステム。
【請求項１０８】
前記結合体除去ゾーンは、前記第１の膜と第２の膜との間の接合部により形成される請求項１０７に記載のシステム。
【請求項１０９】
前記輸送マトリックスは、互いに物理的に接触する異なる材料でできている少なくとも２つの膜を含み、前記結合体は、前記第１の膜と接触し、前記第１の膜から上流にある第３の膜上に配置される請求項６８に記載のシステム。
【請求項１１０】
前記結合体は、前記第１および第３の膜が互いに接触する場所に近いところにある前記第３の膜上に配置される請求項１０９に記載のシステム。
【請求項１１１】
前記結合体は、前記第３の膜上にスプレーオンストライプとして配置される請求項１１０に記載のシステム。
【請求項１１２】
前記第３の膜は、酢酸セルロースである請求項１１０に記載のシステム。
【請求項１１３】
前記カートリッジは、さらに、
過剰な流体状試料を吸収するための側方流アッセイ・テスト・ストリップの下流端と接触している試料吸収パッドを備える請求項６５に記載のシステム。
【請求項１１４】
前記カートリッジは、さらに、
前記計測器により読み取られるように構成された識別タグを含む請求項６５に記載のカートリッジ。
【請求項１１５】
前記識別タグは、光学式走査バーコードである請求項１１４に記載のカートリッジ。
【請求項１１６】
側方流アッセイ・テスト・ストリップであって、
（ｉ）輸送マトリックスと、
（ｉｉ）流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための前記輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、
（ｉｉｉ）前記流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための前記輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを備えており、
単一の連続物質膜から形成される、側方流アッセイ・テスト・ストリップ。
【請求項１１７】
前記特異結合アッセイゾーンは、前記一般化学アッセイゾーンの上流にある請求項１１６に記載の側方流アッセイ・テスト・ストリップ。
【請求項１１８】
さらに、
前記特異結合アッセイゾーンと前記一般化学アッセイゾーンとの間に配置されている結合体除去ゾーンを含む請求項１１７に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１１９】
前記結合体除去ゾーンは、抗結合体抗体の吸着により形成される請求項１１８に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１２０】
前記結合体除去ゾーンは、前記結合体に結合し、前記結合体を固定化する物質で含浸することにより形成される請求項１１９に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１２１】
前記結合体結合物質は、前記結合体に対し向けられる抗体である請求項１２０に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１２２】
前記結合体結合物質は、結合体微粒子同士を架橋し、結合体微粒子を固定化することができる重合体である請求項１２０に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１２３】
前記特異結合アッセイゾーンは、前記一般化学アッセイゾーンの下流にある請求項１１６に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１２４】
前記輸送マトリックスは、ニトロセルロースで作られる請求項１１６に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１２５】
前記側方流アッセイ・テスト・ストリップは、さらに、
前記特異結合アッセイゾーンの上流の結合体ゾーン内に配置され、複数の検体の第１のものの存在下で反応し、前記輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーン内に検出可能応答を形成する、結合体を含む請求項１１６に記載のシステム。
【請求項１２６】
前記結合体は、ＨｂＡ１ｃを結合するように構成される請求項１２５に記載のシステム。
【請求項１２７】
前記特異結合アッセイゾーンは、前記一般化学アッセイゾーンの上流に配置され、前記側方流アッセイ・テスト・ストリップは、さらに、
前記特異結合アッセイゾーンと前記一般化学アッセイゾーンとの間の結合体除去ゾーンを含む請求項１２５に記載のシステム。
【請求項１２８】
前記結合体除去ゾーンは、抗結合体抗体の吸着により形成される請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１２９】
前記結合体除去ゾーンは、前記結合体に結合し、前記結合体を固定化する物質で含浸することにより形成される請求項１２７に記載のシステム。
【請求項１３０】
前記結合体結合物質は、前記結合体に対し向けられる抗体である請求項１２９に記載のシステム。
【請求項１３１】
前記結合体結合物質は、結合体微粒子同士を架橋し、結合体微粒子を固定化することができる重合体である請求項１２９に記載のシステム。
【請求項１３２】
前記一般化学アッセイゾーンは、前記特異結合アッセイゾーンの上流に配置される請求項１２５に記載のシステム。
【請求項１３３】
前記一般化学アッセイゾーンと前記特異結合アッセイゾーンの間に結合体除去ゾーンがない請求項１３２に記載のシステム。
【請求項１３４】
前記結合体ゾーンは、前記一般化学アッセイゾーンと前記特異結合アッセイゾーンとの間に配置される請求項１３２に記載のシステム。
【請求項１３５】
前記結合体は、
前記輸送マトリックス上に拡散的に固定化されている標識された指示試薬を含む請求項１２５に記載のシステム。
【請求項１３６】
前記標識された指示試薬は、着色微小粒子を含む請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１３７】
前記標識された指示試薬は、蛍光性微小粒子を含む請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１３８】
前記標識された指示試薬は、抗ＨｂＡ１ｃ抗体に結合された着色微小粒子である請求項１２５に記載のシステム。
【請求項１３９】
前記第１の検体は、ＨｂＡ１ｃ抗原である請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１４０】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の特異結合パートナーに結合された粒子である請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１４１】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の検体または類似物に結合された粒子である請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１４２】
前記標識された指示試薬は、前記第１の検体の存在下で反応し、第１の検体：標識された指示薬複合体を含む混合物を形成する請求項１３５に記載のシステム。
【請求項１４３】
さらに、
前記一般化学アッセイゾーンの上流に配置された化学指示薬を含む請求項１２５に記載のシステム。
【請求項１４４】
前記化学指示薬は、第２の検体の存在下で化学的に反応し、前記輸送マトリックス上の前記一般化学アッセイゾーンに検出可能応答を形成するように構成される請求項１４３に記載のシステム。
【請求項１４５】
前記特異結合アッセイゾーン内の前記検出可能応答は、前記第１および第２の検体から形成され、前記一般化学アッセイゾーン内の前記検出可能応答は、前記第２の検体からのみ形成される請求項１４４に記載のシステム。
【請求項１４６】
化学指示薬は、前記試料中に存在するヘモグロビンをメトヘモグロビンに転換する請求項１４３に記載のシステム。
【請求項１４７】
前記特異結合アッセイは、競合阻害免疫アッセイである請求項１１６に記載のシステム。
【請求項１４８】
前記特異結合アッセイは、直接競合免疫アッセイである請求項１１６に記載のシステム。
【請求項１４９】
前記特異結合アッセイは、サンドイッチ免疫アッセイである請求項１１６に記載のシステム。
【請求項１５０】
前記一般化学アッセイでは、直接比色分析に化学指示薬を使用する請求項１１６に記載のシステム。
【請求項１５１】
前記特異結合アッセイは、前記試料中のＨｂＡ１ｃのレベルを検出するために使用され、前記一般化学アッセイは、前記試料中に存在する全ヘモグロビンのレベルを検出するために使用される請求項１１６に記載のシステム。
【請求項１５２】
前記特異結合アッセイは、前記試料中に存在するヒトアルブミンのレベルを検出するために使用され、前記一般化学アッセイは、前記試料中に存在するクレアチニンのレベルを検出するために使用される請求項１１６に記載のシステム。
【請求項１５３】
横断流アッセイ・テスト・ストリップであって、
膜の積層を含む輸送マトリックスと、
流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための前記輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、
前記流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための前記輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを備えている、横断流アッセイ・テスト・ストリップ。
【請求項１５４】
前記輸送マトリックスは、
前記結合体ゾーンを含む第１の膜、前記一般化学アッセイゾーンを含む第２の膜、および前記特異結合アッセイゾーンを含む第３の膜を有する膜の積層の含む請求項１５３に記載の横断流アッセイ・テスト・ストリップ。
【請求項１５５】
前記第１の膜は、前記第２の膜の上に配置され、前記第２の膜は、前記第３の膜の上に配置される請求項１５４に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１５６】
前記一般化学ゾーン内の前記検出可能応答は、前記積層の上にある前記膜から測定可能であり、前記特異結合アッセイゾーンは、前記積層の底にある前記膜から測定可能である請求項１５５に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１５７】
前記一般化学ゾーン内の前記検出可能応答は、前記積層の底にある前記膜から測定可能であり、前記特異結合アッセイゾーンは、前記積層の上にある前記膜から測定可能である請求項１５３に記載のテスト・ストリップ。
【請求項１５８】
側方流アッセイ・テスト・ストリップであって、
側方流輸送マトリックスと、
流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して前記流体状試料中に存在するヒトアルブミンのレベルを検出するための輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、
前記流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して前記流体状試料中に存在するクレアチニンのレベルを検出するための前記輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを備えている、側方流アッセイ・テスト・ストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、あらゆる目的に関して参照により開示全体がそっくりそのまま本明細書に組み込まれる、２００４年３月８日に出願された、「Ｍｕｌｔｉ−Ｕｓｅ  Ｂｏｄｙ  Ｆｌｕｉｄ  Ａｎａｌｙｔｅ  Ｍｅｔｅｒ  ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｃａｒｔｒｉｄｇｅｓ」という表題の米国仮特許出願第６０／５５１，５９５号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、一般に、体液検体計測システムに関するものであり、例示的な一実施形態では、ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）計測システムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
妊娠および排卵のマーカーなどの多くの検体に対しては、定性的または半定量的検査が適している。しかし、正確な定量を必要とするさまざまな検体がある。これらは、ブドウ糖、コレステロール、ＨＤＬコレステロール、トリグリセリド、テオフィリンなどのさまざまな治療薬剤、ビタミンレベル、および他の健康指標を含む。概して、これらの定量は、これまで計測器を使って実行されてきた。これらの方法は、臨床分析に適してはいるが、計測器が高価であるため、医師の診療室および家庭でのポイントオブケア検査(point-of-care testing)には一般に望ましくない。
【０００４】
従来技術のいわゆる「定量」分析アッセイは、実際には、真の定量結果をもたらさない。例えば、Ｓｗａｎｓｏｎの米国特許第５，０７３，４８４号では、複数の閾値検査ゾーンのカスケードを使用することによる「検体の定量」を開示している。それぞれの検査ゾーンは、バイナリ方式で、試料中の検体の量がある所定の濃度よりも高いか、または低いことを示す。そのため、それぞれの検査ゾーンは、閾値に関する比較のみを判定し、正確な検体濃度を判定するわけではない。連続する検査ゾーンの間の検体濃度に対する範囲のみを決定することができる。検査ゾーンのそれぞれの結果を比較したとしても、正確な検体濃度を決定することはできない。真の定量アッセイは開示されていない。さらに、Ｓｗａｎｓｏｎアッセイの較正曲線は、不連続であり、間に補間がない離散データ点を識別する。
【０００５】
正確な定量を必要とする他の特定の検体は、ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）であり、これは、前２から３ヶ月間にわたる患者の血糖コントロールを示す糖化ヘモグロビンの一形態である。ＨｂＡ１ｃは、血液中のブドウ糖がヘモグロビンと不可逆的に結合し糖化ヘモグロビンを形成したときに形成される。赤血球の通常の寿命は９０から１２０日なので、Ｈｂ１ｃは、赤血球が置き換えられるときにのみ取り除かれる。そのため、Ｈｂ１ｃ値は、赤血球の全寿命にわたる血液中のブドウ糖の濃度に直接比例し、毎日の血糖監視で見られる変動の影響を受けない。
【０００６】
米国糖尿病協会（ＡＤＡ）は、患者の血糖が長時間にわたりコントロールされているかどうかを調べる最良の検査としてＨｂＡ１ｃを推奨している。検査は、インスリン治療中患者については３ヶ月毎に、または治療変更時、または血糖が上昇したときに、実施することが推奨されている。経口剤で安定している患者については、推奨頻度は、少なくとも年２回である。
【０００７】
ＨｂＡ１ｃ値は、前２から３ヶ月間にわたる平均血糖指数であるが、この値は、一番最近の糖値に合わせて重み付けされる。この偏りは、人体における赤血球の自然な破壊と置き換えによるものである。赤血球は、常時、破壊と置き換えを繰り返しているため、平均血糖値の著しい変化があった後、ＨｂＡ１ｃの臨床的に意味のある変化を検出するのに１２０日を要しない。したがって、ＨｂＡ１ｃ値の約５０％は、直近３０日間にわたる平均ブドウ糖濃度を表し、ＨｂＡ１ｃ値の約２５％は、前６０日間にわたる平均ブドウ糖濃度を表し、ＨｂＡ１ｃの残り２５％は、前９０日間にわたる平均ブドウ糖濃度を表す。
【０００８】
Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｇｌｙｃｏｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍ（ＮＧＳＰ）は、ＨｂＡ１ｃの臨床検査法(laboratory and testing procedures)を認証するだけでなく、精密度プロトコルおよび他の標準化計画を策定している。最近の研究では、外来診療の状況で直ちにＨｂＡ１ｃの結果が得られることの臨床的、治療的価値を強調している。現在、ＨｂＡ１ｃの検査を必要とする患者は、実験室分析のため血液サンプルを提出しなければならない。患者と医療専門家の両方が待たなければならない時間の長さは、実験室資源をどれだけ利用できるかに左右される。患者の潜在的治療は、検査の結果が出るまで遅らされる。これは、有効性を減らしてしまった時間と費用のかかる治療法となっている。
【０００９】
多くの健康管理機関が疾病管理を支持するようになり、ポイントオブケア検査ではできない、真に定量的な、適切なタイミングで調べられる診断アッセイに対するニーズが、ますます重要性を帯びてきた。疾病管理の使用を合理化し、その投資収益率を明らかにするために現在使用されているいくつかの方法のうちの１つが、臨床リスク層別化である。これは、類似の状態および患っている病気のさまざまな重症度を有する患者の母集団および亜母集団を識別して分析すること、および特定の有害転帰を経験するリスクを評価することを伴う。リスク層別化では、母集団を類似の複数のグループおよび複数のサブグループに分割することができ、この分割は、（数ある中でも）特定の有害転帰（例えば、心臓発作、脳卒中、癌、糖尿病妊娠など）を患うこと、入院、緊急救命室、または外来診療を必要とすること、診断および治療のあるレベルの費用を負担すること、および死亡、罹患、および他の合併症の相対リスクなどの因子に基づく。ある機関が、異なるレベル臨床リスクに応じて患者を層別化した場合、その後、患者予後をコスト効率よく改善するかなり高い可能性を有する特定の診療行為を計画し、発展させ、実施することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、診断分野では、後から家庭、医学的緊急事態の発生場所、医療専門家診療室、および診療所の外部の他の場所などの場所において熟練者も未熟練者もポイントオブケアで使用できる診断デバイスで使用するうえで十分に安価であり、タイミングよく使え、効率的であり、耐久性があり、信頼できるＨｂＡ１ｃなどの検体の正確な定量のための方法およびデバイスのニーズが存在する。デバイスが使い捨てであろうと、再利用可能であろうと、このニーズに応えるには、単一の試料源から同時に複数のアッセイを実行する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の好ましい実施形態では、本発明は、体液検体計測器とカートリッジとの複合システムを提供し、このシステムは、（ａ）体液検体計測器と（ｂ）少なくとも１つの側方流アッセイ・テスト・ストリップを中に備えるカートリッジとを含み、側方流アッセイ・テスト・ストリップは、（ｉ）側方流輸送マトリックスと、（ｉｉ）流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、（ｉｉｉ）流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを有し、カートリッジは、体液検体計測器内に受け入れ可能で、測定システムが側方流アッセイ・テスト・ストリップ内の特異結合アッセイゾーンおよび一般化学アッセイゾーンにおける応答を検出する位置に来るような寸法を有する。好ましくは、測定システムは、光学的測定システムである。最も好ましくは、測定システムは、反射率測定光学系である。
【００１２】
第２の好ましい実施形態では、本発明は、体液検体計測器、少なくとも１つの側方流アッセイ・テスト・ストリップを中に備えるカートリッジとを提供し、側方流アッセイ・テスト・ストリップは、（ｉ）側方流輸送マトリックスと、（ｉｉ）流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、（ｉｉｉ）流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを有し、カートリッジは、体液検体計測器内に受け入れ可能で、体液検体計測器内の測定システムが側方流アッセイ・テスト・ストリップ内の特異結合アッセイゾーンおよび一般化学アッセイゾーンにおける応答を検出する位置に来るような寸法を有する。
【００１３】
第３の好ましい実施形態では、本発明は、側方流アッセイ・テスト・ストリップを提供し、これは、（ｉ）輸送マトリックスと、（ｉｉ）流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、（ｉｉｉ）流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを有し、側方流アッセイ・テスト・ストリップは、単一連続物質膜から形成される。
【００１４】
第４の好ましい実施形態では、本発明は、横断流アッセイ・テスト・ストリップを提供し、これは、膜の積層を含む輸送マトリックスと、流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成するための輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを有する。
【００１５】
第５の好ましい実施形態では、本発明は、側方流アッセイ・テスト・ストリップを提供し、これは、側方流輸送マトリックスと、流体状試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して流体状試料中に存在するヒトアルブミンのレベルを検出するための輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーンと、流体状試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して流体状試料中に存在するクレアチニンのレベルを検出するための輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーンとを有する。
【発明の効果】
【００１６】
さまざまな態様において、本発明は、側方流アッセイフォーマットで特異結合アッセイおよび一般化学アッセイを一緒に実行し、それにより、単一試料源から１つまたは複数の検体のレベルを定量的に判定するシステムおよび方法を提供する。
【００１７】
適宜、１つの検体の測定を使用することで、同じ試料中の他の検体の測定結果を取得または補正することができる。特定の実施例では、特異結合アッセイを使用して糖化ヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）のレベルを検出し、一般化学アッセイを使用して試料中の総ヘモグロビン（Ｈｂ）のレベルを検出することにより、ＨｂＡ１ｃの量を定量的に判定するシステムが提供される。
【００１８】
本発明は、試料中の複数の検体のレベルを判定するシステムを提供する。このシステムは、輸送マトリックスを横切るようにして側方流内で試料を移動するように構成された輸送マトリックスを有する少なくとも１つのテスト・ストリップを含むことが好ましい。本発明は、適宜自給自足型（例えば、使い捨てデバイスにおいて）であるか、または輸送マトリックスのうち１つまたは複数を含む一連の使い捨てカートリッジを備える再利用可能計測器を備えることができる。
【００１９】
それぞれの輸送マトリックスは、試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成するための特異結合アッセイゾーンを含むのが好ましい。それぞれの輸送マトリックスは、さらに、試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して検出可能応答を直接、または化学修飾を通して、生成するための一般化学アッセイゾーンを含むのが好ましい。本発明は、さらに、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイゾーン内の検出可能応答から試料中の検体レベルを判定するシステムも含む。
【００２０】
本発明は、さらに、第２の検体と化学反応するための化学指示薬を含む試料中の第１および第２の検体のレベルを判定し、検出可能な結果を出力するためのシステムも提供する。システムは、輸送マトリックスを横切るようにして側方流中で試料を移動させるための１つまたは複数の輸送マトリックスを含む。それぞれの輸送マトリックスは、試料を受け取り、上に拡散的に固定化されている標識されている指示試薬と試料を接触させる結合体ゾーンを含むのが好ましい。標識された指示試薬は、第１の検体の存在下で反応し、第１の検体：標識された指示薬複合体を含む混合物を形成する。それぞれの輸送マトリックスは、結合体ゾーンから混合物を受け取り、輸送マトリックス上に非拡散的に固定化されている第１の試薬と混合物を接触させる捕捉ゾーン（つまり、特異結合アッセイゾーン）を含むのが好ましい。第１の試薬は、混合物の存在下で反応し、捕捉ゾーン内に固定化された標識された指示試薬のレベルから検出可能応答を、また捕捉ゾーン内の混合物中に存在する第２の検体のレベルから検出可能応答を形成する。本発明の特定の実施形態では、輸送マトリックスは、適宜、さらに、第１の検体：標識された指示試薬複合体を残りの混合物から受け取り固定化する干渉除去（結合体除去）ゾーンを含む。それぞれの輸送マトリックス上の測定ゾーン（つまり、一般化学アッセイゾーン）は、干渉除去ゾーンから残留混合物を受け取り、化学指示薬と第２の検体との間の反応からの検出可能応答を測定する。それとは別に、標識された指示試薬および第１の検体：標識された指示薬複合体は、測定ゾーンを過ぎて捕捉ゾーンまでのものが単に洗浄されるだけである。このような実施形態では、検体：標識された指示薬複合体は、さらに、末端吸収パッドの中へ洗い流すことができる。本発明は、捕捉ゾーンおよび測定ゾーン内の検出可能応答から試料中の第１および第２の検体のレベルを判定するシステムを含むのが好ましい。これからわかるように、このようなシステムは、光学的（例えば、反射率測定）検出器を備えることができる。しかし、本発明は、そのように限定されないことは理解されるであろう。例えば、他の光学的さらには非光学的測定／検出システムも、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイの応答を検出するために使用することができ、すべて本発明の範囲内に保持される。
【００２１】
本発明は、さらに、複数の検体を分析するため、使い捨てアッセイ計測デバイス、または中に受け入れ可能な使い捨てカートリッジ複数回使用計測器のいずれかも提供する。使い捨て実施形態は、好ましくは、外面を持ち、内部領域を密閉する単一ハウジング、および複数の検体の存在を判定するために選択された複数の検体を含む試料を受け入れる試料受容器を含む。試料受容器は、ハウジングの外面上に配置される。任意選択の実施形態では、使い捨て計測器システムならびに複数回使用計測器および使い捨てカートリッジシステムは両方とも、さらに、試料を自立型試薬(self-contained reagent)と反応させて試料中の選択された検体の１つの量と相関する物理的に検出可能な変化をもたらす試料処理システムも含む。このような試料処理システムは、適宜、ハウジング内に密閉され、試料受容器と流体連通するようにできるか、または計器（およびそのカートリッジ）の外部にある試料受容器内に収容することができる。本発明は、さらに、複数の検出ゾーン内の物理的に検出可能な変化に応答し、試料中の選択された検体の量に相関する電気信号を発生する検出器を含む。このような検出器は、計測器のハウジング内に密閉される。本発明は、さらに、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイの検出ゾーンの検出可能応答から試料中の第１および第２の検体のレベルを判定するために一意的に特有のアッセイ較正情報を格納するプロセッサも含む。プロセッサは、さらに、格納されている検出器較正情報を使用して検出器を較正し、電気信号を、分析結果を表示するデジタル出力に変換する。プロセッサは、ハウジング内に密閉され、検出器に接続される。本発明は、さらに、ハウジングの外部にデジタル出力を配信する出力デバイスも含む。出力デバイスは、プロセッサに接続される。
【００２２】
使い捨てカートリッジが使用される本発明の実施形態では、そのような使い捨てカートリッジは、適宜、外面を持ち、内部領域を密閉する単一ハウジング、および複数の検体の存在を判定するために選択された複数の検体を含む試料を受け入れる試料受容器を含む。試料受容器は、カートリッジハウジングの外面上に配置される。カートリッジは、さらに、試料を自立型試薬と反応させて試料中の選択された検体の１つの量と相関する物理的に検出可能な変化をもたらす試料処理システムも含む。試料処理システムは、カートリッジハウジング内に密閉され、試料受容器と流体連通するか、または計器およびカートリッジの外部にある試料受容器内に収容することができる。
【００２３】
複数回使用計測器が使用される本発明の実施形態では、複数回使用計測器は、複数の検出ゾーン内の物理的に検出可能な変化に応答し、試料中の選択された検体の量に相関する電気信号を発生する検出器を含む。これらの検出器は、計測器ハウジング内に密閉される。計測器は、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイの検出ゾーンの検出可能応答から試料中の第１および第２の検体のレベルを判定するために計測器に付属する一組の使い捨てカートリッジに一意的に特有のアッセイ較正情報を格納するプロセッサを含む。プロセッサは、さらに、格納されている検出器較正情報を使用して検出器を較正し、電気信号を、分析結果を表示するデジタル出力に変換する。プロセッサは、計器ハウジング内に密閉され、検出器に接続される。計測器は、さらに、ハウジングの外部にデジタル出力を配信する出力デバイスも含む。出力デバイスは、プロセッサに接続される。
【００２４】
診断キットは、試料中の第１および第２の検体のレベルを判定するために本発明に含まれる。キットは、上述のように、第２の検体と反応させて検出可能な結果を出力することにより試料に対し一般化学アッセイを実行するための化学指示薬を含む試料受容器、ならびに使い捨て計測器または複数回使用計測器および使い捨てカートリッジを含む。
【００２５】
試料中の複数の検体のレベルを判定する輸送マトリックスは、本発明に含まれる。一実施形態では、輸送マトリックスは、輸送マトリックスを横切るようにして側方流中で試料を移動させるための少なくとも１つ膜を含む。膜上の特異結合アッセイゾーンは、試料を受け取り、特異結合アッセイを実行して、検出可能応答を生成し、膜上の一般化学アッセイゾーンは、試料を受け取り、一般化学アッセイを実行して、直接または化学修飾を通じて検出可能応答を生成する。さまざまな構成において、一般化学アッセイゾーンは、特異結合アッセイゾーンから上流または下流に配置することができる。
【００２６】
本発明の輸送マトリックスは、試料中の第１および第２の検体のレベルを判定するために使用される。試料は、第２の検体と化学的に反応させて、検出可能な結果を出すための化学指示薬を含む。輸送マトリックスは、適宜、輸送マトリックスを横切るようにして側方流中で試料を移動させるための少なくとも１つ膜を含むことができる。膜は、試料を受け取り、膜上に拡散的に固定化されている標識されている指示試薬と試料を接触させる結合体ゾーンを含む。標識された指示試薬は、第１の検体の存在下で反応し、標識された第１の検体：指示薬複合体を含む混合物を形成する。膜は、さらに、結合体ゾーンから混合物を受け取り、捕捉ゾーン内の膜上に非拡散的に固定化されている第１の試薬と混合物を接触させる捕捉ゾーン（つまり、特異結合アッセイゾーン）も含む。
【００２７】
好ましくは、第１の試薬は、混合物の存在下で反応し、捕捉ゾーン内に固定化された標識された指示薬のレベルから検出可能応答を、捕捉ゾーン内の混合物中に存在する第２の検体のレベルから検出可能応答を形成する。膜上の任意選択の干渉除去（結合体除去）ゾーンは、第１の検体：標識された指示薬複合体だけでなく、複合体でない標識された指示試薬をも、残りの混合物から受け取り固定化する好ましい一構成では、膜上の測定ゾーン（つまり、一般化学アッセイゾーン）は、干渉除去ゾーンから残留混合物を受け取り、化学指示薬と第２の検体とを反応させることからの検出可能応答を測定する。他の好ましい構成では、測定（つまり、一般化学アッセイ）ゾーンは、捕捉（つまり、特異結合）ゾーンから上流にあり、標識された指示試薬および第１の検体：標識された指示薬複合体は、測定ゾーンを過ぎて捕捉ゾーンまでのものが洗浄される。この第２の好ましい構成では、検体：標識された指示薬複合体は、さらに、末端吸収パッドの中へ洗い流される。
【００２８】
上述の好ましい競合的阻害特異結合アッセイの代わりに、輸送マトリックスは、直接競合的アッセイまたはサンドイッチアッセイである特異結合アッセイを別に備えることができる。本発明の輸送マトリックスのさまざまな代替え実施形態は、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイを実行するだけででなく、輸送マトリックス上に存在するゾーンの総数を増やすために、特異結合および一般化学アッセイゾーンの順序を逆転することを含む。
【００２９】
本発明は、さらに、同じ試料上で異なる種類のアッセイを使用して試料中の複数の検体から少なくとも第１および第２の検体の存在を判定する方法を提供するが、この方法は、第２の検体と化学反応させるか、または修飾して一般化学アッセイから検出可能結果を出すために試料を化学指示薬で処理する工程と、同じ試料部分を標識された指示試薬で処理して、第１の検体との結合体を生成するか、または特異的結合パートナーに結合することについて検体と競合し、特異結合アッセイから検出可能結果を出力する工程と、一方のゾーン内の第１の検体結合体から応答を検出し、第２のゾーン内の化学指示薬の第２の検体から応答を検出するために複数のゾーンを順次横切る形で試料を輸送する工程と、第１および第２のゾーン内で検出可能応答から試料中の検体レベルを判定する工程とを含む。
【００３０】
本発明は、試料中の少なくとも２つの検体のレベルを判定する他の方法を含む。この方法は、試料を、複数のゾーンを持つ輸送マトリックスの終端部分と接触させる工程と、試料を、輸送マトリックス上に拡散的に固定化されている標識された指示試薬に輸送する工程と、第１の検体の存在下で、標識された指示試薬を反応させて混合物を形成する工程と、混合物を、輸送マトリックス上に非拡散的に固定化されている第１の試薬に輸送する工程と、混合物の存在下で、第１の試薬を反応させて、固定化された第１の反応生成物、および試料中の検体レベルの１つまたは複数に関係する検出可能応答を形成する工程と、標識された指示薬を含まない残留混合物を、輸送マトリックス上に非拡散的に固定化されている第２の試薬に輸送する工程と、化学指示薬を残留試料と反応させて、第２の反応生成物、および試料中の第２の検体に関係する検出可能応答を形成する工程と、第１および第２の試薬との反応工程の検出可能応答から試料中の検体レベルの１つまたは複数を判定する工程とを含む。
【００３１】
本発明に含まれる他の方法では、試料中の１つまたは複数の検体のレベルを判定するために、輸送マトリックスを横切るようにして側方流内で試料を移動する工程と、輸送マトリックス上の特異結合アッセイゾーン内で試料に対し特異結合アッセイを実行して検出可能応答を生成する工程と、輸送マトリックス上の一般化学アッセイゾーン内で試料に対し一般化学アッセイを実行して検出可能応答を生成する工程と、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイゾーン内の検出可能応答から試料中の１つまたは複数の検体のレベルを判定する工程を使用する。それとは別に、特異結合および一般化学アッセイの順序は、逆転できる。
【００３２】
好ましい実施形態では、本発明の計測器は、ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）を測定するが、それに限定されない。本発明のさまざまな好ましい態様では、分析対象の血液を１滴、使い捨てカートリッジに入れるが、その際に、カートリッジは計測器内に装着されている。
【００３３】
本発明から得られる他の利点は、単一ステップ−機能を活性化するために試料をデバイス内に導入するだけでよい−で定量的結果を生成することができるという点である。デジタル結果は、処理または未処理試料のいずれかから数分以内に生成される。電子回路、検出器システム（例えば、反射率測定システム）、高分解能アナログデジタル信号変換器、一体型温度測定システム（必要ならば、自動温度補正を行う）、検体の（複数の）結果を明確に読み出すためのデジタルディスプレイ、および結果をコンピュータまたは実験室もしくは病院の情報システムに転送するための電子通信ポートは、すべて、本発明に包含することができる。アッセイの（複数の）結果を通信するために、限定はしないが、音響または可聴音手段（話し言葉を含む）および触覚手段（点字を含む）を含む、他のシステムを使用することもできる。
【００３４】
本発明は、その好ましい実施形態のいくつかにおいて、試料がアッセイデバイスに適用される前に、ある種の試料処理、つまり前処理を必要とした従来技術のシステムの制限を回避している。アッセイデバイスの外部で他の何らかの手段で実行されなければならない可能性のある試料処理の例として、血液分離（血漿を作り出すため）、正確で精度の高い体積測定、干渉する物質の除去（化学干渉物質、沈殿物）、希釈などがある。それとは別に、試料は、試料処理を行う他のデバイスから抽出することが可能である。このような処理は、本発明により除外されず、専用試料処理デバイスの使用を含むことができる。このようなデバイスの実施例は、限定はしないが、少量の血液が希釈および／または溶解され希釈デバイス、および少量の血漿を作ることができる血液採取および／または分離デバイスを含む。このようなデバイスは、本発明から完全に分離することも、本発明に（恒久的にまたは一時的に）結合することが可能である。
【００３５】
ＨｂＡ１ｃの測定に特有の処理の実施例は、干渉物質に対するアッセイ性能または抵抗を改善する適宜追加の塩、タンパク質、または他の重合物質を含む、フェリシアン化ナトリウム、界面活性剤、およびｐＨ緩衝液を含む溶液の中への希釈である。希釈溶液を小型のスクリューキャップバイアル（好ましくは、体積２ｍＬ未満）に入れ、手掌での採血からの全血液のうちの少量（好ましくは１０μＬ未満）の試料を得るために毛細管デバイスを含めることもできるアッセイキットの一部として提供されるようにできる。次いで、この毛細管を使用して、血液試料を希釈剤に移すことができる。混合した後、ホールピペットまたはドロッパーを使用して、希釈された試料を本発明の試料口に入れることができる。
【００３６】
本発明の複数回使用計測器および使い捨てカートリッジ実施形態は、限定はしないが、以下を含む多数の利点を有する。
まず、カートリッジは使い捨てであるが、計測器自体は、何度も繰り返して使用することができる。そこで、論理回路、電子回路、および光学的測定システムを含む、システムのより高価なコンポーネントの多数を計測器に組み込むことができる。そのようなものとして、これらのコンポーネントは、毎回使用した後に廃棄する必要はない。したがって、メーカーにとっても、ユーザにとってもコスト節減になる。
【００３７】
本発明のカートリッジの第２の利点は、計測器自体の中で乾燥剤を使用しなくて済むという点である。これは、高感度のテスト・ストリップが個別のカートリッジのそれぞれの中に配置されるという事実によるものである。このような個別のカートリッジは防湿包装材料（使用する直前に取り除くことができる）にくるむことができるため、計測器ハウジング内に乾燥剤を入れなくても、中にあるテスト・ストリップを乾燥した状態に保つことができる。本発明の計測器から乾燥剤が取り除かれることで、空間の無駄が省かれ、コンパクトで安価なデバイスを生産できるようになる。
【００３８】
本発明のカートリッジシステムの第３の利点は、分析対象の実際の血液試料が（複数回使用）計測器の内部の仕組みを汚染しないという点である。むしろ、血液試料は、（使い捨て）カートリッジ自体中に常に収容されるということである。このシステムの利点は、システムがそうする代わりに単に、計測器の浄化または処分を行うことなく、血液試料の分析結果を計測器内の光学系により読み取られるフォーマットで提示するだけであるという点である。
【００３９】
本発明のカートリッジシステムの第４の利点は、カートリッジおよび計測器が互いにマッチしている実施形態において、使い捨てカートリッジにより較正情報が提示される必要がない、したがってコスト節減になるという点である。
本明細書で説明されているような正確度、感度、および分解能の定義および説明
上述のように、本発明は、同時に同じ試料上で特異結合アッセイおよび一般化学アッセイの両方を使用して複数の検体を定量可能な方法で同定するための新規性のある自明でないアッセイデバイスおよび方法を提供する。本発明によって得られる定量化は、アッセイ正確度、感度、および分解能を含む尺度により定義することができる。
【００４０】
体液検体という用語は、本発明に直接加えられようと、希釈液として加えられようと、血液、尿、汗、涙などの体液中、さらには生体組織の流エキス中の、限定はしないが、ヘモグロビンＡ１ｃ、コレステロール、トリグリセリド、アルブミン、クレアチニン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ｈＣＧ）などを含む、分析に関して注目される物質を意味すると解釈される。
【００４１】
本明細書で定義されているように、感度は、アッセイまたは臨床化学の検出下限である。検出下限は、試料中の検体の量０、つまり完全欠損と区別可能な検体の検出可能な最低量である。検体の検出可能最低量は、アッセイ信号対検体濃度をプロットする較正曲線から計算されるのが好ましい。ゼロ・キャリブレータ(zero calibrator)の平均信号の標準偏差を最初に決定する。次いで、場合に応じて、標準偏差の２倍を平均信号値に加えるか、平均信号値から差し引く。その後、較正曲線から直接読み取られるか、または計算される検体濃度が、検出下限となる。
【００４２】
本発明は、感度を決定するどのような１つの方法にも、また他のどのような定量的測定システムにも限定されないことは理解されるであろう。例えば、使用可能な代替え方法では、ゼロを含む、複数のキャリブレータの平均および標準偏差を決定する。ゼロ・キャリブレータから区別可能な最低濃度は、許容可能な統計的信頼度、例えば９５％以上で実験的に決定される。このアプローチの変更形態では、与えられた非精密度レベル、例えば１５％以下で測定可能な検体の最低濃度を決定する。この検体濃度値は、定量限界と呼ばれることが多い。
【００４３】
アッセイの感度を決定する他の方法では、分析化学アプローチを使用して、アッセイ信号と検体濃度とを比較する曲線の勾配に注目する。曲線の勾配の絶対値が大きいほど、感度は高い。例えば、本明細書に提示されている検査結果により示されるように物理的検出可能な変化を測定する方法として反射率を使用することで、検体濃度の単位変化当たり高い反射率を示す曲線だと、感度が高い。しかし、アッセイ信号対検体濃度曲線は、通常、非線形である。その結果、曲線は、感度の高いまたは低い領域を持ち、これは分析結果の有用性に直接影響を及ぼす。ほかに、感度を決定するこの方法では信号変化が測定システム内の雑音レベルと比較して著しいかどうかを考慮しない、という問題がある。
【００４４】
分解能は、本明細書で使用されているように、感度（検出下限）が定義されるという点で全非精密度（全ＣＶ）の関数として検体の非常に近いが、同一ではない、濃度を検査で区別する能力として定義される。検査の雑音または非精密度の合計が低いほど（ＣＶが低いほど）、分解する能力つまり分解能は高い。分解能の個々の成分は、アナログデジタル変換分解能（アナログ信号からデジタル符号化された数を作成するために試用できるビットの個数）、計器測定システムのアナログ部分の雑音、および化学システムに固有の雑音（流れの不規則、材料バラツキ、組立てバラツキ、および配合バラツキを含む）を含む。
【００４５】
正確度は、本明細書で定義されているように、基準またはプレディケートアッセイ(predicate assay)からの結果と密接に相関する結果を引き起こすアッセイの能力である。特に、正確度は、基準からの平均偏りに関して定義される。偏りは、実験値と基準値との差である。偏りがゼロ（つまり、同じ）である場合、検査は１００％正確である。非精密であることにより生じる誤差を不正確であるまたは偏りがあることにより生じる誤差から区別するために、一連の反復決定(replicate determinations)からの平均値が使用される。もちろん、この定義では、プレディケートアッセイで真の値が得られると仮定している。
【００４６】
本発明のアッセイの正確度は、さらに、アッセイのマイクロプロセッサに、較正のための正確なパラメータ値および式をＬＥＤスペクトル出力のバラツキを補正する正確なパラメータ値と共に供給することにより改善される。これらの正確な較正パラメータおよび式は、本発明の製造時に電子的手段によりアッセイデバイス（つまり、計測器またはカートリッジ、またはその両方）に読み込まれる。本発明の方法では、再利用可能な計器に組み込まれている一連の前もってプログラムされた離散定数または式に対する従来技術の依存を回避することにより他の誤差源をなくす。
【００４７】
本発明は、複数のレベルで生じうる誤差を補正することによりアッセイの正確度を改善する。例えば、本発明では、標準物質および実験室基準方法に対する工場較正により平均偏りを都合よく減らせるアッセイを使用するのが好ましい。本発明では、補正できない基準検査の背景誤差を持ち込む従来技術で開示されている同時オンボード基準アッセイの使用を避ける。また、これは、臨床検査室で定期的に計器を較正しなければならないユーザによる二次標準物質の使用に内在する誤差を回避する。
【００４８】
他の実施例は、較正のため臨床試料の、本発明による好ましい使用である。臨床試料、または臨床試料と同じ値がもたらされる場合には合成キャリブレータで較正することにより、臨床背景またはマトリックス効果により引き起こされる誤差の問題を最小限に抑えられる。
【００４９】
他の実施例は、測定背景または誤差が測定システム内から発生しうるということである。これは、輸送マトリックス調整誤差（３つの次元すべての）、ＬＥＤスペクトルのバラツキ（製造時に較正される）、ＬＥＤエネルギー放射のバラツキ、光学的調整のバラツキ、および検出器から生じるアナログ電気信号の増幅および測定のバラツキを含む。これらの効果の事実上すべての効果は、レシオメトリック戦略−検出器出力信号を初期ドライストリップ読み取り値から得られた検出器信号および基準検出器からの出力に比例させる−を使用することにより排除することができる。
【００５０】
反射率測定のレシオメトリック戦略は、以下の漆器１に示されている。この戦略は、光学部品（または他の検出器システム）および電子回路の両方で生じるほとんどの利得（勾配、または比例）およびオフセット（切片、または固定値）誤差の内部キャンセレーションに対応しており、すべての分析に使用される。式１を使用すると、反射率のバラツキが約１０倍低減する。この式の中で、「Ｒ」は、反射率である。ドライストリップで初期読み取り値がとられ、次いで、ブランク（暗電流、「ＯＦＦ」）読み取り値を差し引いた後、後続のすべての読み取り値はその初期値に比例する。すべての読み取り値は、さらにブランク（暗電流）読み取り値を差し引いた後も、基準光検出器の信号（「ｒｅｆ」）に比例する。式１は、以下の通りである。
【式１】
【００５１】
2007528005.tif 000003
【００５２】
輸送マトリックスの関数の例示的な定義は、例えば、限定はしないが、以下を含むことができる。
測定を行いやすくするために検出可能な変化が特定の結合により局在化され、最適化された捕捉ゾーンが検出可能な変化の一様な分布をもたらす、捕捉ゾーン。
【００５３】
結合体、抗体、抗原などが拡散的に固定化され、最初に試料流体中の検体と反応または接触する、結合体ゾーン。最適化された結合体ゾーンでは、結合体および他の拡散的に固定化された物質と試料流体との一様な混合物を生成し、適宜敏感な検出可能応答と親和性を有する、捕捉ゾーンに近い位置に配置するのが好ましい。これらの物質の溶解は、アッセイ期間内に完了しているか、または実質的に完了しているのが好ましい。
【００５４】
検出可能な特性を有する検体の指示薬の場合のように（特異波長の光の吸収など）、検出可能な変化は特異的に局在せず、むしろ物質全体にわたって均一に分散され、濃度測定について試料の代表的部分を検出器に送る、非特異または一般化学測定ゾーン。
【００５５】
後続の捕捉ゾーン内の検出可能な変化の大きさをもはや変えられないように試料流体中の物質が除去または修飾された、干渉除去ゾーン。最適化された干渉除去ゾーンは、検体結果に対し偏り、または許容可能な偏りを及ぼすように、指定された濃度までになるまで、１つまたは複数の干渉物質を除去または修飾することができる。
【００５６】
アッセイの後続の機能要素とさらに互換性を持つようにするために試料の化学組成が修飾される、試料前処理ゾーン。試料前処理ゾーンは、最適化されると、ｐＨ、イオン強度などの同じものの他の重要な化学特性を調整し、ストリップ上の他の化学元素の適切な機能に適したものとなるようにする。
【００５７】
血漿または類似の無着色の流体を作るために、赤血球が試料流体から除去される、血液分離。好ましい血液分離ゾーンは、赤血球および全血の他の細胞成分を必要に応じて除去し、それらの成分のうち許容される数のみが結果の血漿内に残り、溶血が最小限に抑えられるようにする。例えば、いくつかのアッセイにおける許容可能なレベルの溶血（遊離ヘモグロビンの放出）は、ヘモグロビンの色が（複数の）検出器により検出可能かどうかにより定義することができ、ほぼゼロ（＜＜１％）から約２％までの溶血レベルを意味するのが好ましいと考えられる。
【００５８】
試料オーバーフロー領域は、広い試料体積許容誤差に対応するためのものであり、そこでは、アッセイを実行するために必要な量を超える、過剰な試料体積が吸収される。好ましい試料オーバーフローゾーンは、特に許容可能な、または耐えられる誤差範囲内で検体結果に偏りを持ち込むことなく指定された範囲内にわたる試料体積を受け入れる。
【００５９】
試料中の粒子物質を除去し、光学的に澄んだ流体を生成する、沈殿物濾過ゾーン。好ましい沈殿物濾過ゾーンは、沈殿物を含む試料が報告された検体結果に許容できない偏りを生じさせない限り、一様な流体流または検出可能な変化の発生に干渉しうる粒子状物質を除去する。
【００６０】
標識された指示試薬およびその複合体が、干渉除去および沈殿物濾過ゾーンについて説明したのと類似の方法で除去される、結合体除去ゾーン。好ましい結合体除去ゾーンは、検出可能な変化の発生に干渉しうる標識された指示試薬およびその複合体を除去し、分析結果に有意な偏りももたらさないようにする。
【００６１】
および、さまざまな試料流体または検体に特有と思われる他のもの（全血、血漿、血清、尿、唾液、膣スワブ、咽頭スワブ、身体の各部からの粘液性分泌物、汗、消化された組織試料など）。
【００６２】
これらの機能に好ましい物質は、必要な特定の機能に応じて異なることがあり、
試料前処理ゾーン、検出ゾーン、および特に指定されていない他の領域については、上述のようにニトロセルロースと、
非特異的測定ゾーンについては、膜の吸着特性を変えて干渉物質を特異的に吸着するか、または検体の吸着を妨げるために未修飾のまたは化学的に修飾された、Ｐａｌｌ  Ｇｅｌｍａｎ社およびＣＵＮＯ社により生産されているナイロン膜およびＰａｌｌ  Ｇｅｌｍａｎ社により生産されているポリエーテルスルホンなどの一様な（対称的または非対称的な）微細孔濾過膜と、
沈殿物濾過および血液分離ゾーンについては、結合剤で処理されたグラスファイバ配合体、結合剤と混合されたグラスファイバ配合体、ポリエステルおよびグラフファイバの配合体、「サメ皮」風の物質、およびＰａｌｌ  Ｇｅｌｍａｎ社、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社、およびＣＵＮＯ社により供給されているナイロン膜さらにはＭｅｍｔｅｃ社により生産されている非対称ポリスルホン膜およびＰａｌｌ  Ｇｅｌｍａｎ社により生産されているＰｒｅｓｅｎｃｅ（登録商標）ポリエーテルスルホン膜などの微細孔濾過膜と、
結合体ゾーンについては、ポリエステル不織布配合体、酢酸セルロース膜、および結合剤だけを含む、または結合体放出物質（多価アルコール、界面活性剤、親水性重合体、共重合体など）で処理されたグラスファイバ材料などの開放構造物質と、
干渉除去および結合体除去ゾーンについては、Ｗｈａｔｍａｎ  ＧＦ／ＱＡ、異好性遮断薬、抗ＨＡＭＡ（ヒト抗マウス抗体）物質、およびカオトロピック剤などのイオン交換物質、さらには、結合剤で処理されたグラスファイバ配合体、結合剤と混合されたグラスファイバ配合体、ポリエステルおよびグラフファイバの配合体、「サメ皮」風の物質、およびＰａｌｌ  Ｇｅｌｍａｎ社およびＣＵＮＯ社により生産されているナイロン膜さらにはＭｅｍｔｅｃ社により生産されている非対称ポリスルホン膜およびＰａｌｌ  Ｇｅｌｍａｎ社により生産されているＰｒｅｓｅｎｃｅ（登録商標）ポリエーテルスルホン膜などの微細孔濾過膜と、
試料オーバーフロー領域については、Ｆｉｌｔｒｏｎａ  Ｒｉｃｈｍｏｎｄ社により生産されているＴｒａｎｓｏｒｂ（登録商標）などの吸収物質とを含むことができる。
【００６３】
例示的な一実施形態では、ＨｂＡ１に特有のマルチセグメント化輸送マトリックスは、
結合体ゾーン物質については、酢酸セルロース膜と、
捕捉（特異結合）ゾーン物質については、ニトロセルロース膜と、
非特異的（一般化学）測定ゾーン物質については、ナイロンとを含む。ＨｂＡ１ｃの測定の特定の実施形態では、この物質は、微粒子状結合体を濾過し、色が全ヘモグロビンの測定に干渉することを防ぐ結合体除去ゾーンとして使用される。この物質の濾過特性は、限定はしないが、膜細孔サイズ、膜の表面電荷、および限定はしないがイオン相互作用、双極子間相互作用、および疎水性相互作用に基づいて化学的引力または斥力の発生機会を設けることができる化学物質の添加に依存しうる。
【００６４】
しかし、本明細書に示されるように、本発明のさまざまな実施形態は、輸送マトリックスの必要な機能のうちの複数について同じ物質を使用することを伴う。例えば、ニトロセルロース膜は、結合体ゾーン、捕捉（特異結合）ゾーン、および非特異（一般化学）測定ゾーンの機能を提供することができる。それとは別に、ニトロセルロースは、捕捉（特異結合）ゾーンおよび非特異（一般化学アッセイ）測定ゾーンの機能を提供することができ、酢酸セルロースは、結合体ゾーンの機能を提供することができる。多の実施例では、ニトロセルロースは、結合体ゾーンおよび捕捉（特異結合）ゾーンの機能を提供し、ナイロンは、非特異（一般化学アッセイ）測定ゾーンの機能を提供する。
【００６５】
一般化学アッセイは、限定はしないが、ブドウ糖、クレアチニン、コレステロール、ＨＤＬコレステロール、ＬＤＬコレステロール、トリグリセリド、および尿素態窒素（ＢＵＮ）などの検体に対し実行される反応を含むものとして定義される。一般化学アッセイでは、本発明は、好ましくは、酵素触媒反応を使用して、試料中の検体のレベルの一意的な値に関係するそれぞれの検出ゾーンにおいて検出可能応答または信号を発生する。検出ゾーンにおいて検出可能応答を発生する他のシステムは、本発明で使用するのにも適している。例えば、限定はしないが、検体は、酵素または一連の酵素と反応し、還元、酸化、ｐＨの変更、ガスの発生、または沈殿物の生成により、検出可能生成物を生成することができる。非酵素反応は、触媒されようとされまいと、酵素反応と共に、または酵素反応の代わりに生じることもある。検出可能な生成物の実施例は、スペクトルの紫外線、可視光、近赤外線、および赤外線部分を含む、蛍光、発光により、または固有光波長の反射もしくは吸収により検出できる生成物を含む。一般化学アッセイに関して本明細書で使用されているような用語「指示薬」は、検体と反応するか、または検体に化学量論的に関係する検体反応生成物と反応することができるすべての化合物を含むことが意図されている。
【００６６】
特異結合アッセイは、限定はしないが、レクチン炭水化物結合、相補核酸鎖相互作用、ホルモン受容体反応、ストレプタビジン・ビオチン結合(streptavidin biotin binding)、および抗原と抗体との間の免疫アッセイ反応(immunoassay reaction)などの特異的結合パートナーの間の反応を含むものとして定義される。特異結合アッセイでは、本発明は、好ましくは、試料中の検体のレベルに関係するそれぞれの反応ゾーンにおいて検出可能応答または信号に対し粒子検出を使用する。特異結合ゾーンにおいて検出可能応答を与える他のシステムは、本発明で使用するのに適している。例えば、限定はしないが、検体またはその特異的結合パートナーは、蛍光もしくは発光または固有光波長の反射もしくは吸収を測定するために、指示薬との第２の抗体複合体または他の結合反応を使って直接的にまたは間接的に標識されるようにできる。特異結合アッセイに関して本明細書で使用されているように、「指示薬」は、検体またはその特異結合剤またはそれらの結合体を標識し、試料中の検体のレベルを示す検出可能応答または信号を発生することができるすべての化合物を含むことが意図されている。
【００６７】
本発明の化学反応および構成は、一体型アッセイデバイスで使用することができるが、本発明は、交換可能な試薬として他の計装反射率または透過率計測器において使用することが可能である。したがって、本発明は、さらに、本発明のアッセイデバイスを備える、制限された再利用分析計器内の交換可能カートリッジを含む、一体型アッセイ計器および分析アッセイ計器も包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６８】
添付図面全体を通して同一の参照番号は、同一の要素を示す。
ＨｂＡ１ｃを測定するための使い捨て計測器診断デバイス１００の好ましい一実施形態が図１に例示されている。計測器１００は、カバーの外面１０８から測定対象の１つまたは複数の選択された検体を含む試料１１２を受け入れるためのハウジングの内側１１０まで延びている入り口１０６などの受容器を有するハウジング１０２およびカバー１０４を備える。
【００６９】
入り口１０６により、試料１１２を、カバー１０４の内面１１６に取り付けられている試料受け入れデバイスに導入することができる。試料受け入れデバイス１１４は、２つのアッセイストリップと流体連通し、２つのストリップの間に試料を分配するために使用される２層パッドを備える。適宜、試料受け入れデバイス１１４は、さらに、試料から望ましくない汚染物質を除去する試料フィルタパッドも備えることができる。試料フィルタパッドは、１つのパッドが両方の機能を実行する受け入れパッドと同じであってもよい。計測器１００は、異なる種類の汚染物質を除去する試料流の経路にそって複数の試料フィルタパッドを備えることができる。この２つのアッセイストリップは、１つまたは複数の選択された検体の存在を判定するための化学試薬を含む。
【００７０】
ハウジングの内部１１０は、プリント基板（ＰＣＢ）１２８を持つプリント配線アセンブリを備える反射率計１２６を囲む。反射率計１２６は、さらに、光学部品アセンブリ１３０およびシールド１３２も備える。ＰＣＢ  １２８は、１面１３４に基準検出器１３６およびゾーン検出器１３８、１４０を直接搭載している。ＰＣＢの面１３４は、さらに、２つの発光ダイオード（ＬＥＤ）１３５、１３７も、発光チャネルの対毎に１つずつ、ＰＣＢに直接装着する。ＬＥＤ  １３５、１３７は、一体レンズ、エンクロージャ、またはハウジングなしのベアダイ形態が好ましい。結果として、ＬＥＤ  １３５、１３７は、面１３４の上の四方八方に照射を行い、光学部品アセンブリ１３０のみにより方向が決められる。同様に、ゾーン検出器１３８、１４０および基準検出器１３６は、ＰＣＢの面１３４に直接取り付けられたベアダイである。ＬＥＤ  １３５、１３７および検出器１３６、１３８、１４０は、すべて、同じ平面内に配置される。
【００７１】
図１は、ＰＣＢ  １２８に関するシールド１３２の位置も例示している。ＬＥＤ  １３５、１３７および基準検出器１３６が遮られるのを防ぐために、開口部１４２はシールド１３２を通して用意される。開口部１４４は、ゾーン検出器１３８、１４０が遮られるのを防ぐために用意される。シールド１３２は、迷放射線がゾーン検出器１３８、１４０に入るのを防ぐ直立壁１４６を含む。直立壁１４６は、反射率計１２６が完全に組み立てられたときに光学部品アセンブリ１３０の反射および屈折要素の隣に配置される。
【００７２】
光学部品アセンブリ１３０は、少なくとも上面１４８および底面１５０を持つ一般的に平面状の支持材である。底面１５０は、ＬＥＤ  １３６、１３７から放射される光を受けるように構成され、光学部品アセンブリ１３０が、その放射光を第１のアッセイストリップ１５４および第２のアッセイストリップ１５６上の１つまたは複数の試料採取領域１５２に当てる。光学部品アセンブリの上面１４８は、さらに、試料採取領域１５２から戻った拡散的反射光学的放射をゾーン検出器１３８、１４０のうちの１つまたは複数に伝達するように構成されている。
【００７３】
アッセイストリップ１５４および１５６は、ストリップキャリア１５８および１６０内にそれぞれ取り付けられる。キャリア１５８、１６０は、光学部品アセンブリの上面１４８に取り付けられ、アッセイストリップ１５４および１５６を適所に動かないように保持する。
【００７４】
計測器１００は、ＰＣＢ  １２８および液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１６２に電力を供給する電池１６８を備える。さらに、乾燥剤１６４および吸収剤１６９が、過剰試料体積オーバーフローに備えて、ハウジング１０２内に入れられる。
【００７５】
図２Ａおよび２Ｂは、特異結合アッセイ、および上述の診断デバイス１００の好ましい実施形態での使用（つまり、アッセイ・テスト・ストリップ１５４および１５６での使用）に適した一般化学アッセイ用の層状輸送マトリックス２００を例示している。本発明のこの実施形態では、輸送マトリックス２００の流体移動経路内の多孔質材の４つの異なる断片があり、それぞれの断片は、互いに正確に一直線に並んでいる適当なプラスチック様のＰＥＴからできている裏当て材２０２に層を形成する。図２Ａは、流体移動経路にそった長手方向断面（側面図）を示すが、図２Ｂは、対応する上面図を示す。試料は、輸送マトリックス２００にそった矢印２０４に示されている方向で横に逃れ、第１の検出ゾーン２０６および第２の検出ゾーン２０８にそれぞれ入る。輸送マトリックス２００は、スプロケット孔２１０に収まるピン、およびストリップの側面に当たるガイドにより一直線上に保持される。
【００７６】
輸送マトリックス２００は、輸送マトリックス２００の近位端２１６のパッド２１２の上側２１４上の入り口（図に示されていない）を通して試料を受け取るための試料パッド２１２を備える。図１に例示されている診断デバイスを使用する実施例では、好ましくはアッセイストリップの残り部分に物理的に取り付けられていない、試料パッドは、試料を受け取り、それを２つの別々の輸送マトリックス１５４、１５６とに分ける。
【００７７】
任意選択の好ましい一実施形態では、輸送マトリックス２００は、好ましくは、約７０から約２４０μｍの一様な厚さ、好ましくは約１３５から約１６５μの一様な厚さを持つニトロセルロースなどの物質でできている第１の検出ゾーンパッド２２０を含む。逃し速度は、約４ｃｍにわたって約０．１から約０．６ｍｍ／秒、好ましくは平均値として約０．２から約０．４ｍｍ／秒の範囲でなければならない。裏当て材が見えないか、またはそれとは別に、裏当て材が白色ＰＥＴなどの白色の反射材料であるような材料の不透明度であるのが好ましい。場合によっては、黒色裏当て材が好ましいと考えられる。材料は、さらに、製造しやすいように、妥当な乾燥および湿潤強度でなければならない。特異結合アッセイまたはタンパク質性構成成分が非拡散的に膜上に固定化されなければならない他の特異結合アッセイの場合、材料は、約１から２００μｇ／ｃｍ２、好ましくは８０から１５０μｇ／ｃｍ２の範囲のタンパク質吸着に関する高い能力を持たなければならない。
【００７８】
さまざまな好ましい実施形態において、輸送マトリックス２００は、互いに流体連通している異なる材料の複数のセグメントを含むのが好ましい。材料が複数のセグメントに分かれているので、それぞれのセグメントの材料を特定の機能に合わせて最適化できる柔軟性が得られる。複数セグメント分割輸送マトリックスでは、最適な結果を伴わないけれども、必要なすべての検査機能を実行できる「妥協の」材料を使用することを回避することができて都合がよい。（しかし、代わりに、輸送マトリックスは、必要なすべての検査機能を実行できる材料の単一の連続シートから形成することができる）。流体連通することは、試料を平面に貫流させる、および／または輸送マトリックスの平面の法線方向に流すことにより、輸送マトリックスを横切る側方流内で試料を移動する、および／または横断させることを含む。さらに、本発明により考察されているように、平面を通過する、および／または輸送マトリックスの平面の法線方向のこの二次元または三次元流体連通移動は、順次発生するか、または同時に発生しうる。
【００７９】
好ましい一実施形態では、試料パッド２１２は、セルロースおよびグラスファイバ複合材料である、Ｇｅｌｍａｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ社のＣｙｔｏＳｅｐ  Ｎｏ．１６６０または１６６２で作られるのが好ましい。試料パッドは、縦横約７から１０ｍｍのほぼ正方形で、厚さ約０．３０４８から０．５８４２ｍｍ（０．０１２から０．０２３インチ）である。適当な他の材料は、セルロース繊維約９０％およびレーヨン１０％の組成を持ち、微量のポリアミド湿潤強度樹脂とポリアクリルアミド乾燥強度樹脂を含むＡｈｌｓｔｒｏｍ濾過材料グレード１２８１である。これは、秤量７０ｇ／ｍ２、厚さ約０．３５５ｍｍを持つ。
【００８０】
試料パッド２１２は、図１に既に例示されている２つの輸送マトリックス１５４、１５６に付着し、それと流体連通する。試料は試料パッド２１２から、好ましい一実施形態では指示薬により抗ＨｂＡ１ｃの結合体を拡散的に固定化するため酢酸セルロースで作られている結合体パッド２１８に流れる。結合体パッド２１８は、長さ約７ｍｍ、幅３ｍｍで、厚さ約０．１２７から０．２５４ｍｍ（０．００５から０．０１０インチ）とすることができる。結合体パッド２１８は、ＰＥＴ裏当て材への接着により付着させることができる。結合体パッド２１８の他の適当な材料は、Ｐａｌｌ  Ｂｉｏｓｕｐｐｏｒｔ社のＡｃｃｕｗｉｋ  Ｎｏ．１４〜２０である。
【００８１】
好ましい一実施形態では、結合体パッド２１８上に配置された拡散的に固定化された結合体２２５は、指示薬と共に抗ＨｂＡ１ｃを含むことができる。結合体２２５についてほかに可能なものとして、抗結合抗体(anti-conjugate antibodies)（つまり、結合体が他の何かに結合されるかされないかに関係なく結合体に結合する物質）の吸着を含む。特定の実施例は、限定はしないが、（１）結合体に結合し、結合体を固定化する物質による含浸、（２）結合体に向けられる抗体、および（３）結合体微粒子同士を架橋し、結合体微粒子を固定化することができる重合体を含むことができる。
【００８２】
結合体パッド２１８は、第１の検出ゾーンパッド２２０とオーバーラップし、またそれと流体連通する。第１の検出ゾーンパッド２２０は、長さ約７ｍｍ、幅約３ｍｍで、厚さ約０．１５２４から０．２０３２ｍｍ（０．００６から０．００８インチ）である。第１の検出ゾーンパッド２２０では、試料１１２を、第１の検出ゾーン２０６を横切り輸送マトリックスの遠位端２２０に向かうように流すことができる。
【００８３】
本発明の好ましい態様では、結合体２２５は、結合体パッド２１８と検出（つまり、捕捉）ゾーンパッド２２０のオーバーラップにできる限り近い場所に配置されるのが好ましい。結合体２２５を第１の検出ゾーンパッド２２０にできる限り近い場所に配置する利点は、色の筋がそこにできないようにすることにある。特に、流体状試料が最初に結合体２２５に到達すると、その粘度が増大する。したがって、流体状試料および結合体混合物は、最初に、第１の検出ゾーンパッド２２０とのオーバーラップの右隣の結合体パッド２１８上に集まる傾向がある。次いで、流体状試料および結合体混合物は、第１の検出ゾーンパッド２２０の幅の端から端まで横方向に一様になるような形で、第１の検出ゾーンパッド２２０上にあふれ出る。
【００８４】
第１の検出ゾーンパッド２２０は、第２の検出ゾーンパッド２２２とオーバーラップし、またそれと流体連通する。第２の検出ゾーンパッド２２２は、一実施形態では、  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社のＩｍｍｏｂｉｌｏｎ  Ｎｙｌｏｎ＋、０．４５μｍ、またはＰａｌｌ  Ｇｅｌｌｍａｎ社のＢｉｏｄｙｎｅ  Ｃなどのナイロン膜から作られ、これは、指示薬および酵素混合物で含浸し、その後の乾燥の後保持される一様な不透明度を持つ。第２の検出ゾーンパッド２２２は、長さ約７ｍｍ、幅約３ｍｍで、厚さ約０．１５２４から０．２０３２ｍｍ（０．００６から０．００８インチ）である。これにより、試料１１２を、第２の検出ゾーン２０８を横切り輸送マトリックスの遠位端２２０に向かうように流すことができる。
【００８５】
第１の検出ゾーンパッド２２０および第２の検出ゾーンパッド２２２の接合部２２６は、指示薬結合結合体を効果的にトラップする。したがって、結合体パッド２１８内に拡散的に結合されている指示薬が、第２の検出ゾーンパッド２２２に入ることを妨げられる。それとは別に、第１および第２の検出ゾーンの順序を逆転することができる。この場合、結合体パッド２１８内に拡散的に固定化されている指示薬結合体２２５は、第１の検出ゾーンパッド２２０（全ヘモグロビンに対する非特異的化学測定ゾーンを含みうる）を通して洗浄され、第２の検出ゾーンパッド２２２（指示薬結合結合体を捕捉する特異結合アッセイゾーンを含みうる）に向かう。
【００８６】
第２の検出ゾーンパッド２２２は、試料１１２を、第２の検出ゾーン２０６を横切り輸送マトリックスの遠位端２３０に向かうように流すことができる試料吸収パッド２２４とオーバーラップし、それと流体連通する。
【００８７】
本発明の輸送マトリックス２００のさまざまな異なる実施形態は、本発明の範囲内に含まれる。図２Ｃから２Ｌは、本発明の輸送マトリックス２００のさまざまな実施形態の複数の実施例を示している。これらの例示的な実施形態はそれぞれ、後述のように、独自の特徴および利点を有する。本発明の輸送マトリックス２００は、図２Ａから２Ｌに示されている特定の実施形態に限定されないことは理解されるであろう。他の輸送マトリックスシステムを組み込むことができ、すべて、本発明の範囲内に保持される。
【００８８】
図２Ｃは、特異結合アッセイゾーンが一般化学アッセイゾーンの上流に配置されている単一膜材料を採用する代替え輸送マトリックスの側面図である。特に、単一の検出ゾーンパッド２２１が示されている。検出ゾーンパッドは、ニトロセルロースで作ることができるが、それに限定されるわけではない。結合体２２５は、検出ゾーンパッド２２１の図に示されているような場所に配置される。好ましい一製造方法では、結合体２２５は、霧化器噴霧によりストライプとして検出ゾーンパッド２２１の上部に塗布される。
【００８９】
流体状試料１１２（図１）は、試料パッド２１２上に受け入れられる。次いで、流体状試料は、輸送マトリックス２２０を通して（方向２０４に）逃れ、結合体２２５を通過する。この後、試料は、まず、第１の検出ゾーン２０６を通過し、次いで、第２の検出ゾーン２０８を通過する。残っている結合体は、結合体除去ゾーン２２７にトラップされ、その後、第２の検出ゾーン２０８に到達するチャンスが与えられる。次いで、過剰な流体状試料は、単純に試料吸収パッド２２４の中へ洗い流される。
【００９０】
図２Ｄは、図２Ｃに類似しているが、特異結合アッセイゾーン２０６と一般化学アッセイゾーン２０８の順序が逆転している。
図２Ｃおよび２Ｄのシステムの主な利点は、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイの両方が実行される単一の膜のみが必要であるという点である。単一の膜を使用することにより、膜のオーバーラップ寸法の小さなバラツキのせいで持ち込まれる流れの非一様性がなくなる。また、結合体ゾーンと検出ゾーンとの間にオーバーラップがないため、結合体がストリップを通して洗浄される効率が高まる。
【００９１】
図２Ｅは、図２Ｄに類似しているが、代わりに結合体２２５が最初に一般化学アッセイゾーン２０８と特異結合アッセイゾーン２０６との間に配置される。輸送マトリックス２００のこの実施形態の具体的一利点として、結合体２２５はいっさい一般化学アッセイゾーン２０８を通過しないという点が挙げられる。（対照的に、図２Ａの実施形態では、結合体２２５が一般化学アッセイゾーン２０８に入らないように接合部２２６のところで膜のオーバーラップを使用した。）この構成で、結合体が一般化学アッセイゾーン内で実行される反応（または検出）に干渉するという問題が解決される。接合部２２６でのオーバーラップは不要であり、また化学結合体トラップ２２７も潜在的に不要なので、液体の流れの一様性は、温存され、化学結合体トラップからの一般化学反応への干渉を引き起こす問題は回避される。
【００９２】
図２Ｆは、結合体２２５が結合体パッド２１８上に配置されている輸送マトリックス２００の一実施形態を示しており、特異結合アッセイゾーン２０６と一般化学アッセイゾーン２０８は両方とも、単一の検出ゾーンパッド２２１上に配置される。
【００９３】
図２Ｇは、図２Ｆに類似しているが、特異結合アッセイゾーン２０６と一般化学アッセイゾーン２０８の順序が逆転している。
図２Ｆおよび２Ｇのシステムの主な利点は、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイの両方が実行される単一の膜のみが必要であるという点である。さらに、結合体パッド２１８を採用することにより、結合体２２５を単一の検出ゾーンパッド２２１とのオーバーラップの近くに塗布し、上述のような方法で、中に筋が生じるのを防ぐことができる。多くの結合体パッド材料は、比較的粗い性質を持つため、液体の流れの非一様性に対し脆弱である。結合体２２５をオーバーラップの近くに配置すると、このリスクを回避できる。
【００９４】
図２Ｈは、結合体２２５および特異結合アッセイゾーン２０６が両方とも第１の検出ゾーンパッド２２０上に配置されている輸送マトリックス２００の一実施形態を示しており、一般化学アッセイゾーン２０８は、第２の検出ゾーンパッド２２２上に配置される。オーバーラップ２２６は、結合体２２５をトラップし、それにより、結合体２２５が第２の検出ゾーンパッド２２２に届かないようにする（したがって、一般化学アッセイに干渉することも、中で実行される一般化学アッセイにも干渉することもない）。
【００９５】
図２Ｉは、特異結合アッセイゾーン２０６が上にある第１の検出ゾーンパッド２２０、および一般化学アッセイゾーン２０８が上にある第２の検出ゾーンパッド２２２を有する代替え輸送マトリックス２００の側面図である。スプレッダ／処理／濾過層２２８は、第２の検出ゾーンパッド２２２の下に配置される。スプレッダ層２２８は、検出ゾーンパッド２２２内に移動する前に試料の横方向分布を確実なものとするように機能する。結合体除去ゾーン２２７は、結合体に結合するか、または結合体の凝集を引き起こし、それを固定化する機能を持つ物質を塗布することにより形成され、それにより、第２の検出ゾーンパッド内への移動を防ぐ。輸送マトリックス２００のこの実施形態は、クレアチニンの検出に適しているのが理想であるが、それに限定されない。結合体除去ゾーンに適している物質は、限定はしないが、正または負に帯電した官能基、ポリエチレンイミンまたはポリアクリル酸などの正または負に帯電した重合体、および抗結合体抗体などの化学修飾膜マトリックスを含む。
【００９６】
図２Ｊは、図２Ｉに類似しているが、ただし、代わりに、結合体２２５は結合体パッド２１８上に配置されている。上述のように、結合体パッド２１８は、試料の筋ができるのを防止するために使用することができる。
【００９７】
図２Ｋは、図２Ｉに類似しているが、ただし、追加の層２０９がスプレッダ層２２８の下に配置されている。第１の検出ゾーンパッド２２０と層２０９との間の接合部２２６は、結合体トラップとして働き、結合体がスプレッダ層２２８（および第２の検出パッド２２２）に到達するのを妨げる。
【００９８】
図２Ｌは、第１の検出ゾーンパッド２２０の下に配置されたスプレッダ層２２８を有する代替え輸送マトリックス２００の側面図である。一般化学アッセイゾーン２０８は、第１の検出ゾーンパッド２２０上に配置される。特異結合アッセイゾーン２０６は、第２の検出ゾーンパッド２２２上に配置される。
【００９９】
図３Ａおよび３Ｂは、上述の好ましい診断デバイス１００の代替え実施形態で使用するのに適している特異結合アッセイおよび一般化学アッセイの積層輸送マトリックスを例示している。図３Ａは、流体連通経路が主に多孔質材の平面に対し法線方向の横断流内にある輸送マトリックスの代替え実施形態３００の分解側面図を示す。好ましい実施形態では、積層輸送マトリックス３００の流体移動経路内に多孔質材の複数の異なる断片があり、それぞれ、直接的に、または他の多孔質材、チャネル、もしくは流体連通デバイスを通じて互いに流体連通している。輸送マトリックス３００は、輸送マトリックス３００の近位端３１６のパッド３１２の上側３１４上の入り口（図に示されていない）を通して試料３０２を受け取るための試料パッド３１２を備える。試料パッド３１２は、セルロースおよびグラスファイバ複合材料で作られるのが好ましい。
【０１００】
試料パッド３１２は、指示薬により抗ＨｂＡ１ｃの結合体を拡散的に固定化するために酢酸セルロースで適宜作ることができる第１の検体に対する結合体パッド３１８の上に被さり、それと流体連通する。結合体パッド３１８は、ニトロセルロース基材で適宜作ることができる第１の検体の捕捉および第１の検出ゾーンパッド３２０の上に被さり、それと流体連通する。第１の検出ゾーンパッドは、第１の検体の第１の検出ゾーン（図３Ａでは特に線引きされていない）を備える。光の反射による検出の好ましいシステムでは、第１の検出ゾーンパッド内の第１の検体の検出は、第１の検出ゾーンを光学的に絶縁することにより著しく改善され、光の反射の損失は最小限に抑えられる。したがって、輸送マトリックス３００は、適宜、輸送マトリックスの遠位端３２４のところで多孔質材を通過する反射光の損失を最小にする光学的絶縁膜を備えることができる。任意選択の光学的絶縁膜３２２は、第１の検出ゾーンパッド３２０と流体連通し、試料３０２を、指示薬結合結合体を効果的にトラップし、指示薬結合結合体が第１の検出ゾーンの遠位にある輸送マトリックス上の検出ゾーンに入るのを妨げる結合体除去ゾーンパッド３２６へ流すことができる。
【０１０１】
適宜、第２の光学的絶縁膜３２８は、沈殿物濾過ゾーンパッド３２６の上に被さり、またそれと流体連通する。試料３０２は、第２の光学的絶縁膜３２８を通って、近位パッドおよび膜と流体連通している非特異的測定ゾーンパッド３３０に流れる。測定ゾーンパッド３３０は、適宜プレーンナイロンで製作することができ、指示薬および酵素混合物による含浸とその後の乾燥の後に保持される一様な不透明度を有する。測定ゾーンパッド３３０では、試料３０２を、第２の検出ゾーン（図３Ａでは特に線引きされていない）を横切り輸送マトリックスの遠位端３２４に向かうように流すことができる。膜の積層の上部と底部をそれぞれ調べることにより検出ゾーンパッド３２０および３３０の反射率の別の測定結果を得ることができる。
【０１０２】
図３Ｂは、流体連通経路が主に多孔質材の平面に対し並行な方向および法線方向の側方流および横断流の両方の中にある本発明の輸送マトリックスの他の代替え実施形態３５０の分解側面図を示す。一般に、輸送マトリックス３５０の流体移動経路内に多孔質材の複数の異なる断片があり、それぞれ、直接的に、または他の多孔質材、チャネル、もしくは流体連通デバイスを通じて互いに流体連通している。輸送マトリックス３５０は、輸送マトリックス３５０の近位端３６６のパッド３６２の上側３６４上の入り口（図に示されていない）を通して試料３５０を受け取るための試料パッド３６２を備える。試料パッド３６２は、適宜、セルロースおよびグラスファイバ複合材料で作ることができる。
【０１０３】
試料パッド３６２は、１つまたは複数の追加の輸送マトリックス（図に示されていない）の間で試料３５２を分ける試料分配パッド３５４と隣接し、流体連通する。試料分配パッド３５４は、指示薬により抗ＨｂＡ１ｃの結合体を拡散的に固定化するために酢酸セルロースで作られるのが好ましい第１の検体に対する結合体パッド３６８の上に被さる。結合体パッド３６８は、ニトロセルロース基材でできているのが好ましい第１の検体の捕捉および第１の検出ゾーンパッド３７０の上に被さり、それと流体連通する。第１の検出ゾーンパッドは、第１の検体の第１の検出ゾーン（図３Ｂでは特に線引きされていない）を備える。
【０１０４】
輸送マトリックス３５０は、適宜、輸送マトリックスの遠位端３７４のところで多孔質材を通過する反射光の損失を最小にする光学的絶縁膜３７２を備えることができる。任意選択の光学的絶縁膜３７２は、第１の検出ゾーンパッド３７０と流体連通し、試料３５２を、指示薬結合結合体を効果的にトラップし、指示薬結合結合体が第１の検出ゾーンの遠位にある輸送マトリックス上の検出ゾーンに入るのを妨げる結合体除去ゾーンパッド３７６へ流すことができる。
【０１０５】
適宜、第２の光学的絶縁膜３７８は、沈殿物濾過ゾーンパッド３７６の上に被さり、またそれと流体連通する。試料３５２は、第２の光学的絶縁膜３７８を通って、近位パッドおよび膜と流体連通している非特異的測定ゾーンパッド３８０に流れる。測定ゾーンパッド３８０は、適宜プレーンナイロンで製作するのが好ましく、指示薬および酵素混合物による含浸とその後の乾燥の後に保持される一様な不透明度を有する。測定ゾーンパッド３８０では、試料３５２を、第２の検出ゾーン（図３Ｂでは特に線引きされていない）を横切り輸送マトリックスの遠位端３７４に向かうように流すことができる。
【０１０６】
本発明では、側方および横断試料流の配置の組み合わせを使用することを考慮すべきことに留意されたい。輸送マトリックスは、交互に並ぶ、または連続するパッド、膜などを、パッドの平面、膜などに並行の、または法線方向である流れで使用することができる。
【０１０７】
本発明の好ましい実施形態の１つは、ＨｂＡ１ｃの定量検査を実施するものである。化学的試験および特異結合アッセイを同じ側方流ストリップ上で実行するために、検出ゾーンの１つは、検体を１つだけ読み取らなければならない。他の検出ゾーン内の測定は、２つの検体からの結果の組み合わせを反映しうる。しかし、方法では、それぞれの検体が組み合わされた検出ゾーンに対しどれだけ寄与しているかを判定しなければならない。例えば、検体２が酵素または着色検体であり、検体１が免疫化学反応を介してその存在が判定されなければならないタンパク質である場合、検出ゾーン２（例えば、一般化学アッセイゾーン）は、検体２のみを読み取り、検出ゾーン１（例えば、特異結合アッセイゾーン）は、検体１と２の両方を読み取る。検体２の寄与を説明するために、検体１の濃度を検出ゾーン１の測定で補正を行うことにより計算することができる。
【０１０８】
検出ゾーン２は、検出ゾーン１の反応の寄与を阻害するようにさまざまな方法で構成することができる。好ましい一実施形態では、ストライプのタンパク質捕捉ゾーンおよび青色のラテックス微粒子を使用して、検出ゾーン１（つまり、特異結合アッセイゾーン２０６）内で免疫反応を実行する。青色のラテックス微粒子がストリップの上の方に移動するのを阻止し、検出ゾーン２（つまり、一般化学アッセイゾーン２０８）内に見えなくなるようにしなければならない。図２Ａ、２Ｂ、２Ｈ、および２Ｋに示されている発明のいくつかの実施形態では、正電荷を持つ孔サイズ小さいナイロン膜２２２または２０９が、青色のラテックス微粒子の捕捉ゾーンとして選択されている。正電荷が最も高いコーティングでは、ストリップの上方に流れたときに試料のクロマトグラフィがないということに関して最良の結果がもたらされた。
【０１０９】
検体２の濃度は、図７に示されているように、検出ゾーン内の反射率から決定される。検出ゾーン１内の検体２の寄与を補正するために、数学的アルゴリズムを使用して、検体１の濃度を検出ゾーン１内の反射率および検体２の濃度の関数として定義した。このアルゴリズムは、図８にグラフとして示されている。このアルゴリズムは、一連の検体１の濃度を一連の検体の濃度で分析し、結果として得られる検出ゾーンの反射率を決定することにより求めた。
【０１１０】
診断キットは、試料中の第１および第２の検体のレベルを判定するために本発明に含まれる。キットは、第２の検体と反応させて検出可能な結果を出力することにより試料に対し一般化学アッセイを実行するための化学指示薬を含む試料受容器、ならびに上述のようなデバイスを含む。受容器という用語は、限定はしないが、ネジ式キャップのバイアル、スナップ式キャップのバイアル、容器、ポーチなどを含む。
【０１１１】
図４から６は、複数回使用計測器４２０に受け入れられる使い捨てカートリッジ４３０を含む本発明の好ましい一実施形態を例示している。計測器４２０は、論理回路４２４および光学系４２６を収納したハウジング４２２を備える。ビジュアルディスプレイ４２５は、ハウジング４２２の外面に配置される。カートリッジ４３０は、試料パッド４３２、および試料パッド４３２に接触する少なくとも１つのテスト・ストリップ４３４を含む。これから説明するが、カートリッジ４３０は、体液検体計測器４２０に受け入れ可能であり、テスト・ストリップ４３４はそれぞれ、ハウジング４２２内の光学系４２６により読み取られる位置に置かれる。
【０１１２】
テスト・ストリップ４３４は、上述のように輸送マトリックス２００、３００、または３５０の実施形態を含むのが好ましい。したがって、アッセイ・テスト・ストリップ４３４は、上述のようにアッセイ・テスト・ストリップ１５４および１５６と同じように機能する。好ましい一実施形態では、テスト・ストリップ４３４は、血液試料と反応し、血液試料内の選択された検体の量と相関する物理的に検出可能な変化をもたらす試薬を含む。最も好ましいのは、それぞれのテスト・ストリップ上の試薬が血液試料と反応し、ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）の濃度を示すことである。ヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）を測定する際に使用するのに適している検出システムの実施例は、あらゆる目的に関して全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，８３７，５４６号、第５，９４５，３４５号、および第５，５８０，７９４号に記載されている。しかし、本発明は、そのような試薬および反応の使用に限定されないことは理解されるであろう。他の分析の可能性も考えられ、すべて、本発明の範囲内に保持される。
【０１１３】
図５Ａからわかるように、テスト・ストリップ４３４の対を備えることができる。動作時に、血液試料は、まず、上部孔４３１（カートリッジ４３０内）を通して受け入れられ、次いで、試料パッド４３２上に直接落とされる。それぞれのテスト・ストリップ４３４は、試料パッド４３２と接触し、それにより、血液試料は試料パッド４３２から逃れ、テスト・ストリップ４３４のそれぞれに付く。したがって、並列反応は、血液とテスト・ストリップ内に事前に埋め込まれるか、またはテスト・ストリップをコーティングする試薬の間のテスト・ストリップ４３４の対において発生する。
【０１１４】
他の実施形態では、孔４３１は、カートリッジ４３０が計測器ハウジング４２２内に受け入れられたときに計測器４２０の完全な外部に残る。この実施形態の利点は、血液試料は決して、計測器４２０を通過することがなく、したがって、汚染の潜在性が低減されたシステムが得られる。
【０１１５】
それと共に、カートリッジ４３０の底部４５０と上部４６０は、試料パッド４３２と試料ストリップ４３４をサンドイッチ状に挟み、テスト・ストリップ４３４を適所に確実に保持する。カートリッジ底部４５０およびカートリッジ上部４６０の内面に示されているさまざまな特徴は、以下のように、光学モジュール（システム４２６）内の光源および検出レンズと一列に適切に並ぶようにテスト・ストリップ４３４を適所に保持するために使用される。
【０１１６】
図５Ｂからわかるように、試料パッド４３２およびテスト・ストリップ４３４は底部４５０内に配置される。試料パッド４３２上の流体は、テスト・ストリップ４３４上に並行して逃れる。一連の支持リブ４５２は、底部４５０から上方に延び、テスト・ストリップ４３４の下に配置される。図５Ｃからわかるように、一連の支持リブ４６２は、上部４６０から下方に延び、テスト・ストリップ４３４の上に配置される。支持リブ４５２および４６２は、テスト・ストリップ４３４を軽く圧迫する機能を持つ。これは、テスト・ストリップの一方の部分から次の部分へ流体が完全に移動するようにするのに都合がよい。特に、このような支持リブは、結合体パッド２１８と第１の検出ゾーンパッド２２０のオーバーラップ、第１の検出ゾーンパッド２２０と第２の検出ゾーンパッド２２２（接合部２２６のところ）と試料吸収パッド２２４のオーバーラップを軽く圧迫するために使用することができる。（図２Ａを参照）。好ましい実施形態では、リブ４５２および４６２は、テスト・ストリップ４３４を横切り横方向に延び、それにより、テスト・ストリップ４３４内の左側／右側の流れの偏りを抑制する。さらに、支持リブ４５４および４６４は、試料パッド４３２とテスト・ストリップ４３４との間の接点を圧迫してくっつけて、それにより、流体輸送を簡単に通すようにすることができる。
【０１１７】
カートリッジ４３０内の追加の流体制御特徴は、試料パッド４３２の周りにピンチ壁４５６および４６６を備え、これにより、内部またはカートリッジ４３０の周りに流体状試料がはねないようにすることができる。開口部４３１の周りの他のピンチ壁４６８を使用して、流体状試料を好ましい場所（テスト・ストリップ４３４の末端付近）に保持することができる。
【０１１８】
図５Ｄに示されているように、光学系４２６は、テスト・ストリップ４３４のそれぞれで生じる反応を測定／検出する（複数の）光学式読取装置を含む。例えば、光学系４２６は、血液試料中のヘモグロビンＡ１ｃ（ＨｂＡ１ｃ）濃度に相関するストリップ４３４上に生じる血液／検体反応を検出するために使用することができる。論理回路４２４は、光学的検出の結果を分析し、次いで、ハウジング４２２上のビジュアルディスプレイ４２５上に結果を視覚的に表示する。この濃度結果が表示された後、次いで、カートリッジ４３０は計測器４２０から取り外され、破棄される。新しい検査が実行される場合、新しいカートリッジ４３０は、計測器４２０内のハウジング４２２内に受け入れられる。
【０１１９】
さらにこれからわかるように、カートリッジ４３０が計測器４２０内に完全に受け入れられると、カートリッジ４３０内のテスト・ストリップ４３４は、光学系４２６により読み取られる位置に置かれる。さらに、カートリッジ４３０が計測器４２０内に受け入れられると、試料受け入れ開口部４２１（カートリッジ４３０内）は、試料受け入れ開口部４２１（計測器４１０内）の真下に配置される。そのため、血液試料が孔４２１を通して落とされると、これは、孔４３１を通過し、試料パッド４３２上に着地する。そこから、血液試料はテスト・ストリップ４３４上に逃れ、テスト・ストリップ内の反応が開始する。この反応の結果は、光学系４２６により測定され、この光学系は情報を論理回路４２４に伝達し、次に、結果（例えば、ヘモグロビンＡ１Ｃ濃度）をビジュアルディスプレイ４２５上に表示してユーザがそれを見られるようにする。これは、計測器４１０に入る（試料受け入れ開口部４２１を通して）血液／流体状試料が使い捨てカートリッジ４３０に封入されるという点で都合がよい。そのため、血液／流体状試料は、計測器４２０の内部の仕組みをまったく汚染することがない。
【０１２０】
またこれからわかるように、カートリッジ４３０がハウジング４２２内に完全に受け入れられると、Ｖ字型ノッチ４３３がハウジング４２２内の光学系４２６に隣接するＶ字型ストッパ４２３に当たる形で受け入れられる。そのようなものとして、カートリッジ４３０がハウジング４２２内に完全に受け入れられると、テスト・ストリップ４３４はそれぞれ光学式読取装置４２６の真上（またはそれとは別に、真下）に位置する。Ｖ字型ストッパ４２３は、単に、図に示されているように光学系４２６のエッジを含むだけであるか、または代わりに、本発明の追加の要素（例えば、壁または内面）を含むことができる。
【０１２１】
これからわかるように、Ｖ字型ストッパ４２３およびＶ字型ノッチ４３３の連携により、ハウジング４２０内のカートリッジ４３０の中央揃え、および位置合わせが行われる。他の幾何学的形状を採用することもでき、すべて、本発明の範囲内に保持されることは理解されるであろう。例えば、Ｖ字型ノッチを代わりにハウジング４２２上に配置することができ、相補的なフィッティングのＶ字型エッジまたは壁を代わりにカートリッジ４３０上に配置することができる。多くの他の幾何学的形状が可能であり、すべての本発明の範囲内に保持される。
【０１２２】
カートリッジ４３０の「Ｖ」字型は、光学部品モジュール（つまり、光学系４２６に隣接する、またはその上に載る）上の盛り上がった「Ｖ」エッジと正確に合わさり、これにより、必ず適切に揃う。適宜、カートリッジ４３０の横エッジに、計測器４２０内のスプリング状の特徴とマッチするデテントを用意し、カートリッジ４３０が計測器４２０内にきちんと収まったときに正のスナップイン動作を行えるようにできる。
【０１２３】
光学系４２６は、テスト・ストリップ４３４が血液試料に曝されたときにテスト・ストリップ４３４に生じる測定可能な変化を検出することにより動作する。示されている任意選択の実施形態では、テスト・ストリップ４３４の対が使用され、システム４２６内の別の光学式読取装置により読み取られる。本発明のこの実施形態の利点は、両方のテスト・ストリップ４３４上で同じ反応を同時に実行させ、その結果を比較することにより、正確で精度の高い結果が得られる。しかし、本発明は、２つのテスト・ストリップ４３４を使用する本発明の実施形態に限定されないことは理解されるであろう。むしろ、１つ、２つ、またはそれ以上のテスト・ストリップが考えられ、すべて、本発明の範囲内に保持される。さらに、複数のテスト・ストリップを、異なるアッセイを検査するため異なる検体を含む異なるテスト・ストリップと共に、本発明の範囲内にあると考えられる。
【０１２４】
本発明によれば、検体較正情報は、事前に論理回路４２４に格納することができる。例えば、与えられた複数回使用計測器４２０と共にパッケージされている使い捨てカートリッジ４３０はすべて、同じ製造ロットのものなので、その較正パラメータを予め計測器４２０のメモリにプログラムしておくことができる。使用済みカートリッジ４３０は、検査が完了した後、単に、計測器４２０から取り出されるだけである。次いで、計測器４２０は、同じバッチからの新しいカートリッジ４３０と共に再利用することができる。それぞれのカートリッジ４３０は、適宜、個別にホイルで包んで、安定性を確保することができる（水分からの保護）。それとは別に、検体較正情報は、カートリッジ４３０に事前に格納しておく（その後、カートリッジ４３０が計測器４２０内に受け入れられたときに論理回路４２４により読み出す）ことができる。この代替え実施形態を使用すると、単一の計測器４２０をカートリッジのさまざまなバッチから作られたカートリッジ４３０と共に使用することも可能である。このような実施形態では、計測器４２０の耐用年数が大幅に延びることであろう。
【０１２５】
本発明の任意選択の好ましい実施形態では、識別タグ４８０は、カートリッジ４３０の外側に取り付けられている。このような識別タグは、カートリッジ挿入時に適切に位置決めされた検出器により読み取られる光学式機械読取可能コードを含むことができる。例えば、バーコードである。それとは別に、識別タグ４８０は、４３０内に配置されているＲＦタグであってもよい。
【０１２６】
状況によっては、試料がカートリッジに加えられたときに、またはカートリッジがハウジング内に受け入れられたときに計測器をアクティブにするように構成されている自動スタート回路も、備えることができる。このような自動スタートシステムの実施例は、すべての目的に関して全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第５，８３７，５４６号、第５，９４５，３４５号、および第５，５８０，７９４号のうちの１つまたは複数に記載されている。
【０１２７】
上で簡単に述べたように、最初に孔４２１を通して血液試料を導入するために一体型試料採取デバイスが適宜使用可能である。このような一体型試料採取器は、血液を孔４２１に通し、カートリッジ４３０内に導入する前に、血液試料と試料希釈緩衝液とを最初に混合するために使用することができる。一体型試料採取器の一実施形態では、試料希釈緩衝液を一体型試料採取器内のリザーバに入れることができる。一体型試料採取器は、適宜、計測器４２０の口（孔４２１）内に受け入れられる。
【実施例１】
【０１２８】
アッセイの直線性（回収）およびヘマトクリット許容範囲を含む、従来の実験（非臨床的）性能特性だけでなく、診療所試験室（ＰＯＬ）または家庭の環境において行われる可能性のある選択されたユーザ操作に関して、ＨｂＡ１ｃを測定する好ましいデバイスを評価する一連の研究が実施された。ＦＤＡの「Ｇｕｉｄａｎｃｅ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｒｅｖｉｅｗ  Ｃｒｉｔｅｒｉａ  ｆｏｒ  Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｇｌｙｃｏｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ（Ｇｌｙｅａｔｅｄ  ｏｒ  Ｇｌｙｃｏｓｙｌａｔｅｄ）Ｈｅｍｏｇｌｏｂｉｎ  Ｉｎ  Ｖｉｔｒｏ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｃｅｎｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｒａｄｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｈｅａｌｔｈ（ＨＦＫ−４４０  ＮＣｈａｃｅ／ｃｈｒｏｎ  ２／２４／９１  Ｖｅｒｓｉｏｎ９／２７／９１）」が、これらの研究の計画時に考慮された。
【０１２９】
非臨床的性能研究は、以下の２つの方法のうちのいずれかで実施された。第１の方法では、既に「アップロード」されている較正係数を格納する上述のアッセイデバイス１００のＨｂＡ１ｃユニットの完成品の好ましい実施形態を利用した。この方法では、評価のため試料がユニットに加えられ、次いで、データがパーソナルコンピュータにダウンロードされた。ダウンロードを実行するために、ユニットは、好ましいデバイスの通信ポートおよびシリアルポートアダプタを介して機械的に、電気的にユニットを標準コンピュータに接続する「ドッキングステーション」内に配置された。ダウンロードされた反射率値は、次に、ＥＸＣＥＬ（登録商標）スプレッドシート（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｉｎｃ．、ワシントン州レドモンド）に転送され、そこに表示され、そして％ＨｂＡ１ｃの単位に変換された。このシナリオでは、ダウンロードは、反応が完了した後いつでも実行可能であった。「ダウンロード可能」情報は、電池が機能している限りデバイスユニット内に保持される。ダウンロード工程に続いて、ユニットは破棄される。
【０１３０】
第２の方法では、「再利用可能」ユニットを使用した。この方法では、ＨｂＡ１ｃテスト・ストリップは、ユニット内に置かれ、上述のように、ドッキングステーション上に締め付けられ固定される。評価のため試料がユニットに加えられ、反射率データは、「リアルタイム」で実行されることを除き、上述の方法の場合と類似の方法で自動的にダウンロードされた。
【０１３１】
直線性（回収）の研究は、修正されたＮＣＣＬＳプロトコルに従った（ＮＣＣＬＳ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ＥＰ−６−Ｐ  Ｖｏｌ．６、Ｎｏ．１８、「Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｎｅａｒｉｔｙ  ｏｆ  Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」）。低い％ＨｂＡ１ｃおよび高い％ＨｂＡ１ｃを表す臨床試料が識別された。「低い」は、デバイスのＨｂＡ１ｃのダイナミックレンジの下端またはその近くの検体濃度を有する試料として定義され、「高い」は、その逆として定義された。％ＨｂＡ１ｃの直線性を評価するために、低い試料および高い試料は混合され、表１に示されているように標識され９つの標品に分けられた。
【０１３２】
１０回繰り返して検査された試料原液（混合物１および９）を除き、すべての検査について、試料は５回繰り返して検査された。実測された％ＨｂＡ１ｃの平均値は、予測結果と比較され、回収率に関して分析された。直線性を評価し、相関係数を求めるために、直線回帰（図９）が実行された。純粋な試料（混合物１および９）の検査から得られた結果は、予測値の計算に使用される基準値として使用された。回収率は、実測値の１００倍を予測値で除算した値として計算された。回収の結果に関するまとめが表１に示されている。
【０１３３】
このデータは、％ＨｂＡ１ｃアッセイは、図９にグラフで示されているように、２．５％ＨｂＡ１ｃから１４．５％ＨｂＡ１ｃまでの間が直線的であることを示している。したがって、％ＨｂＡ１ｃのダイナミックレンジは、３％から１５％である（最も近い整数に丸める）。
【０１３４】
ＨｂＡ１ｃの好ましいアッセイデバイスの性能に対する異なるヘマトクリットレベルの影響を調べる研究がほかに実施された。この研究の結果は、表２に表形式で示され、図１０Ａおよび１０Ｂにグラフで示されている。２つの％ＨｂＡ１ｃレベル（糖尿病および非糖尿病）の全血液試料は、自己血漿中の赤血球の遠心分離および再懸濁によりさまざまなヘマトクリットレベルに調整された。次いで、標準手順により検査された。検査条件毎に、また対照（固有）試料毎に５つの反復分析が実行された。上限および下限（ＵＬおよびＬＬ）は固有試料値から全誤差（±［｜偏り｜＋３×ＳＥＭ］）に対する９９％信頼区間について計算された。ＰＣＶは血中血球容積のことであり、ＳＥＭは平均値の標準誤差のことである。図１０Ａおよび１０Ｂでは、上限および下限（ＵＬおよびＬＬ）は、破線（−−−）で示されている。中身の詰まった黒丸（●）であるデータ点は、本発明のＨｂＡ１ｃ検査デバイスの指定された全ヘモグロビン範囲内にない試料からのものである。
【０１３５】
表２のかっこ内の結果は、全ヘモグロビンがアッセイに対する指定された全ヘモグロビン限界範囲（６８〜２００ｍｇ／ｍＬ）を外れた試料を表す。したがって、これらは、デバイスのＬＣＤ上で報告されず、ユーザは、範囲外（ＯＲ）エラーコードを受け取ることになるであろう。これらは、ここでは、参考のため報告されるだけである。
【０１３６】
これらの結果は、ＨｂＡ１ｃの本発明のアッセイデバイスに対する指定された全ヘモグロビン許容範囲（６８〜２００ｍｇ／ｍＬ）内のすべての試料が等価な値をもたらしたことを示す。すべての値は、平均対照（固有試料）値からの全誤差に対する９９％信頼区間内に入った。したがって、ＨｂＡ１ｃに対するアッセイデバイスのヘマトクリット範囲は、２０％から６０％ＰＣＶである。上に示されているように、この範囲内の試料からは、信頼できる結果が得られる。
【０１３７】
図１１Ａは、専門教育を受けた医療従事者が指穿刺(finger-stick)患者試料を使用することにより実行される本発明のアッセイデバイスからの検査データを示す。これらの研究で得られたＨｂＡ１ｃ結果の割合は、ＤｉａＳＴＡＴと呼ばれる認定臨床検査法で得られた結果と実質的に同等であった。図１１Ｂは、本発明のアッセイキットを使用する自己検査患者からのデータのグラフを示している。ここでもまた、非医療従事者が得た結果は、認定臨床検査法ＤｉａＳＴＡＴに匹敵していた。
【０１３８】
２日間にわたる検査における臨床決定範囲の非精密度は、始めは、以下の表３に示されているデータからわかるように５．０％ＣＶと低かった。以下の表４に示されているように、５日間にわたり毎日検査が拡大されていったときも性能は実質的に低下することはなかった。
【実施例２】
【０１３９】
クレアチニンの検出用のストリップの一般化学的部分の調製（例えば、図２Ｉ、２Ｊ、２Ｋ、および２Ｌに示されているように）は、３つの分離工程を使用する本発明により行うことができる。以下の例示的な工程は、一般化学ゾーンの調製で使用された。
【０１４０】
第１の工程では、ナイロン膜のロールに１５％の二酸化チタンの懸濁液を含浸させる。この懸濁液は、高速ミキサーで、１％  ＰＶＡ  １８６Ｋ  ０．２５ｇ／ｍＬ、蒸留水０．５９６６ｇ／ｍＬ、トリポリリン酸塩０．０００７５ｇ／ｍＬ、いぶし二酸化ケイ素０．０００７５ｇ／ｍＬ、および二酸化チタン０．１５ｇ／ｍＬを順次混合することにより調製される。コーティングした後、膜を１０分間３７℃で乾燥させ、第２のコーティングよりも少なくとも８時間前に乾燥室状態の下で平衡化させる。
【０１４１】
第２の工程は、バーモント州ノーススプリングフィールドのＩＶＥＫ社により製造されているような定量ポンプを備えるプラットフォームストライパーを使用して酵素溶液のストライプを作る。本発明と共に使用するのに適している他の用途は、限定はしないが、万年筆、パッドプリンタ、ピペット、エアブラシ、定量分注ポンプおよび先端システムなどを含む。所定の分配を行う適切なゾーン上への試薬を正確に測定する他のアプリケータも適している。酵素溶液は、二酸化チタンで含浸された処理済みナイロン材料の一方のエッジから５．２５ｍｍの幅のストライプが形成される。この溶液は、クレアチニンアミジノヒドロラーゼ１０００Ｕ／ｍＬ、クレアチニンアミドヒドロラーゼ４０００Ｕ／ｍＬ、サルコシンオキシダーゼ１０００Ｕ／ｍＬ、ホースラディシュペルオキシダーゼ１０００Ｕ／ｍＬ、ＴＥＳ  ２２．９２ｇ／Ｌ、ショ糖１０ｇ／Ｌ、Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００  １０ｇ／Ｌ、およびキサンタンガム０．１ｇ／ｍＬを含む。
【０１４２】
最終工程では、酵素ストライプゾーン上に指示薬溶液のストライプを形成する。コーティング工程は、上述の工程に似ている。指示薬溶液は、ビス−ＭＡＰＳ−Ｃ３  ０．０６２０ｇ／ｍＬ、イソプロピルアルコール０．２５ｍＬ／ｍＬ、ショ糖０．００５ｇ／ｍＬ、Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ  １０Ｇ  ０．０５ｍＬ／ｍＬ、２０％  ＰＶＰ  ４０Ｋ  ０．０５ｍＬ／ｍＬ、およびＭｉｌｌｉ−Ｑ水０．６５ｍＬ／ｍＬを含む。
【０１４３】
計測膜層は、ｐＨ７．５のＭＯＰＳＯ  ２５０ｍＭおよびＰＶＡ  １８６Ｋ  ０．５％（Ｗ／Ｖ）からなる緩衝液中で幅約７ｍｍのナイロン膜のロールを含浸することにより調製される。この含浸工程は、二酸化チタンのディップおよび乾燥工程に類似している。
【０１４４】
図２Ｉから２Ｌのクレアチニンゾーン２０８は、以下の修正事項に従って調製される。図２Ｉから２Ｌに示されているナイロンは、計測膜層（約５×３ｍｍ）を含む。酵素膜（２．１８×３ｍｍ）は、図２Ｉから２Ｋに例示されている順序で、白色のＰＥＴ裏当て材に接着剤（ＡＲｃａｒｅ  ８０７２、０．５７０４８４×０．０７６２ｍｍ（２２．４６×３ミル））で取り付けられる。
【０１４５】
１５および３０ｍＭクレアチニン標準物質（単位Ｋ／Ｓ）の間の最良の比例は、最適なものとなるように選択された。アッセイは、知られているクレアチニン標準物質６０μＬを図１で説明されているのと類似の診断デバイスに装填することにより実行された。酵素反応の進行は、終点が得られるまで監視されたが、これは典型的には試料を入れてから３から５分後であった。検査ゾーンの最終的なＲ／Ｒ０値は、調査された期間にわたって最小値を選ぶことにより得られた。
【０１４６】
クレアチニンの決定のため、２つの複製ストリップを、使い捨てストリップを分析できるブレッドボード反射率読取装置内に置くことができる。読取装置は、検査ゾーン１および検査ゾーン２の両方の終点反射率の読み取りを行う。クレアチニンについて生成された較正曲線（検査ゾーン２）は、検体の未知の濃度を決定するために使用される。全ヘモグロビン（上の図８の「検体２」）に関して生成されたのと類似の較正曲線を、検査ゾーン２について作成できる。
【０１４７】
検査ゾーン１は、微量アルブミン尿の検出および測定、または注目する他の検体に対するアルブミンに特異結合アッセイを実行するように製作することができる。
上記の教示に照らして、本発明の多数の修正形態および変更形態が可能である。したがって、本発明は、付属の請求項の範囲内において、本明細書で具体的に説明している以外の方法でも実施できることは理解されるであろう。
【０１４８】
【表１】
2007528005.tif 000004
【０１４９】
【表２】
2007528005.tif 000005
【０１５０】
【表３】
2007528005.tif 000006
【０１５１】
【表４】
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【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の使い捨て計測器診断デバイスの好ましい一実施形態の分解斜視図である。
【図２Ａ】特異結合アッセイおよび一般化学アッセイに関わる機能的要素の概略を例示するＨｂＡ１ｃ乾燥試薬アッセイ輸送マトリックスの一実施形態の側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａに例示されている輸送マトリックスの上面図である。
【図２Ｃ】特異結合アッセイゾーンが一般化学アッセイゾーンの上流にある単一膜を採用する代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｄ】特異結合アッセイゾーンが一般化学アッセイゾーンの下流にある単一膜を採用する代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｅ】結合体が特異結合アッセイゾーンと一般化学アッセイゾーンとの間に配置されている単一膜を採用する代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｆ】特異結合アッセイゾーンと一般化学アッセイゾーンとがニトロセルロース上に配置されているニトロセルロースおよび酢酸セルロース膜を採用する代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｇ】図２Ｆに類似しているが、特異結合アッセイおよび一般化学アッセイゾーンが逆転している、代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｈ】結合体ゾーンおよび特異結合アッセイゾーンが第１の膜上に配置され、一般化学アッセイゾーンが第２の膜上に配置されている、代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｉ】一般化学アッセイゾーンが配置される第２の膜の下にスプレッダ層がある第１の膜の上に結合体除去ゾーンを採用する代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｊ】図２Ｉに類似しているが、結合体パッドを使用する、代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｋ】図２Ｉに類似しているが、スプレッダ層の下に結合体トラップを形成する追加の層を使用する、代替え輸送マトリックスの側面図である。
【図２Ｌ】特異結合アッセイゾーンが上にある第１の膜の下にスプレッダ層を採用する代替え輸送マトリックスの側面図である。一般化学アッセイゾーンは、第２の膜の上に配置される。
【図３Ａ】横断流を採用する特異結合アッセイおよび一般化学アッセイに関わる機能的要素を例示する本発明の輸送マトリックスの代替え実施形態の分解側面図である。
【図３Ｂ】側方流および横断流の組み合わせを採用する本発明の輸送マトリックスの代替え実施形態の分解側面図である。
【図４】本発明による使い捨てカートリッジおよび複数回使用計測器システムの一実施形態の斜視図である。
【図５Ａ】本発明のカートリッジの一実施形態の分解斜視図である。
【図５Ｂ】中に納められるテスト・ストリップを示す、使い捨てカートリッジの底部の上面図である。
【図５Ｃ】使い捨てカートリッジの上部の底面図である。
【図５Ｄ】カートリッジ内のテスト・ストリップを計測器内の光学検出器に対し位置合わせすることを示す、複数回使用計測器内に受け入れられる使い捨てカートリッジの上面切欠図である。
【図６】複数回使用計測器の分解斜視図である。
【図７】濃度と反射率との対比を示す検体２の試料標準曲線である。
【図８】検出ゾーン１内の反射率読み取り値からの検体１の濃度と、検出ゾーン２（一般化学アッセイゾーン）から決定されるような検体２の濃度を決定するアルゴリズムを示すグラフである。
【図９】％ＨｂＡ１ｃに対する回収データの直線性を示すグラフである。
【図１０Ａ】低％ＨｂＡ１ｃ（非糖尿病）試料に対するＨｂＡ１Ｃ検査結果に対するヘマトクリットの効果を示すグラフである。
【図１０Ｂ】高％ＨｂＡ１ｃ（糖尿病）試料に対するＨｂＡ１Ｃ検査結果に対するヘマトクリットの効果を示すグラフである。
【図１１Ａ】専門教育を受けた医療従事者により採取された指穿刺試料からの％ＨｂＡ１ｃ相関関係を示すグラフである。
【図１１Ｂ】直接ユーザにより採取された指穿刺試料からの％ＨｂＡ１ｃ相関関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図２Ｉ】
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【図２Ｊ】
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【図２Ｋ】
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【図２Ｌ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【国際調査報告】
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