(57)【要約】  １つの側面で、本発明は親水性絹組成物を製造する方法を提供する。前記方法は、少なくとも１つ絹繊維を提供し、前記絹繊維をアルカリ性溶液で処理して少なくとも１つの脱ガム絹繊維を提供し、及び前記脱ガム絹繊維を処理溶液で処理して親水性絹組成物を提供することを含む。前記脱ガム絹繊維又は親水性絹組成物はさらに、少なくとも１つの試薬で固定化されて、絹系診断用組成物を製造する。本発明は本発明の方法で製造される絹系診断用組成物、及び前記絹系診断用組成物を含む診断装置を提供する。他の側面では、本発明は、診断装置を製造する方法を提供する。前記方法は、診断用繊維組成物の少なくとも１つの糸、及び疎水性繊維組成物の少なくとも１つの糸を提供し、前記診断用繊維組成物の少なくとも１つの糸と、前記疎水性繊維組成物の少なくとも１つの糸とを相互に織り込むことを含む、方法である。１つの実施態様では、前記診断用繊維組成物及び疎水性繊維組成物は共に絹系である。
2013529788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬固定化絹繊維を製造するための方法であり、前記方法は：
絹繊維の少なくとも１つの糸を提供し；
前記絹繊維の少なくとも１つの糸をアルカリ溶液で処理して、脱ガム絹繊維の少なくとも１つの糸を提供し；及び
前記脱ガム絹繊維の少なくとも１つの糸に少なくとも１つの試薬を固定化して試薬固定化絹繊維を提供することを含む、方法。
【請求項２】
絹系診断用組成物を製造するための方法であり、前記方法は：
絹繊維の少なくとも１つの糸を提供し；
前記絹繊維の少なくとも１つの糸をアルカリ溶液で処理して、脱ガム絹繊維の少なくとも１つの糸を提供し；
前記脱ガム絹繊維の少なくとも１つの糸を処理溶液で処理して親水性絹組成物を提供し；及び
前記親水性絹組成物に少なくとも１つの試薬を固定化して、絹系診断用組成物を提供することを含む、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であり、前記方法がさらに、前記試薬固定化絹繊維を処理液で処理して、絹系診断用組成物を提供することを含む、方法。
【請求項４】
請求項２又は３のいずれか一項に記載の方法であり、前記処理溶液がブロッキング剤を含む、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であり、前記処理溶液が、界面活性剤の水溶液を含む、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であり、前記界面活性剤がソルビタン誘導体である、方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であり、前記界面活性剤がさらにポリ（エチレングリコール）を含む、方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法であり、前記ブロッキング剤が、ウシ血清アルブミンである、方法。
【請求項９】
請求項１又は２のいずれか一項に記載された方法であり、前記少なくとも１つの試薬が、第１の抗体である、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であり、前記第１の抗体が、抗−ｈｃＧ、抗−ＨＩＶ−ｐ２４、抗−ＨＩＶ−ｇｐ１２０、抗−ＦＳＨ、抗−ＴＳＨ、抗トロポニン及び抗熱帯熱マラリア原虫からなる群から選択される、方法。
【請求項１１】
請求項１又は２のいずれか一項に記載された方法であり、前記少なくとも１つの試薬が第２抗体である、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であり、前記第２の抗体が、抗−ｈｃＧ、抗−ＨＩＶ−ｐ２４、抗−ＨＩＶ−ｇｐ１２０、抗−ＦＳＨ、抗−ＴＳＨ、抗トロポニン及び抗熱帯熱マラリア原虫からなる群から選択される、方法。
【請求項１３】
請求項１又は２のいずれか一項に記載された方法であり、前記第１の試薬が抗原である、方法。
【請求項１４】
請求項１又は２のいずれか一項に記載された方法であり、前記固定化ガ、浸漬、共有結合、コーティング、ディッピング、スタンプ又はこれらの組み合わせから成る群から選択される方法で達成される、方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載された方法で製造される、絹系診断用組成物。
【請求項１６】
請求項１５に記載の絹系診断用組成物を含む、診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断用組成物の製造方法及びより具体的には絹系診断用組成物の製造方法に関する。
【０００２】
体液及びその他の生物由来のタンパク質、ＤＮＡ／ＲＮＡ及び代謝物を含む分析物の検出は、医学検査、毒物検出及び法医学的分析を含む種々の応用にとって本質的である。そのような分析物の改良されたポイントオブケア検査は、世界規模で緊急に要求されている（Ｙａｇｅｒ、Ｐ．；Ｄｏｍｉｎｇｏ、Ｇ．Ｊ．；Ｇｅｒｄｅｓ、Ｊ．、世界的健康管理のためのポイントオブケア診断、Ａｎｎｕ  Ｒｅｖ  Ｂｉｏｍｅｄ  Ｅｎｇ  ２００８、１０、１０７−４４）。そのような応用について設計された現在のシステムは、高価であること、嵩張ること及び結果が遅い、などの欠点を持つ。従って、安価で、持ち運び可能な、簡便な操作であって、かつ高効率検出を可能とするシステムの開発に対する非常に大きい要求が存在する。これらのシステムは、また、生物由来のサンプルからの広い範囲の分析物を迅速に同定することができるべきである。
【０００３】
ミクロ流体ラボオンチップ方法は、これらの問題のいくつかを解決するものとして過去十年にわたり高い評価を得てきた。しかし、ミクロ流体ラボオンチップ装置の既存の技術は、研究室から工業規模へ移すことを可能にする成熟した製造プロセスがないという点で不利である。この目的で超小型電子加工技術で用いられる従来技術を採用することは、初期のミクロ流体装置がガラス又はシリコンで製造されることを意味していた。しかし、これら材料は、高価な処理条件と高い資本投資を必要とする材料である。
【０００４】
この問題に対応するために、いくつかの異なる材料及び処理方法が、ミクロ流体装置の製造のために開発されてきた（Ｂｅｃｋｅｒ、Ｈ．；Ｌｏｃａｓｃｉｏ、Ｌ．Ｅ．、Ｐｏｌｙｍｅｒ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔａｌａｎｔａ  ２００２、５６（２）、２６７−２８７）。これらの材料には、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）（ＭｃＤｏｎａｌｄ、Ｊ．Ｃ；Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ、Ｇ．Ｍ．、ミクロ流体装置製造のための材料としてポリ（ジメチルシロキサン）、Ａｃｃ  Ｃｈｅｍ  Ｒｅｓ  ２００２、３５（７）、４９１−９）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）（Ｋｌａｎｋ、Ｈ．；Ｋｕｔｔｅｒ、Ｊ．Ｐ．；Ｇｅｓｃｈｋｅ、Ｏ．、ＰＭＭＡ系ミクロ流体システムの迅速製造のためのＣＯ２レーザーマイクロマシン及びバックエンドプロセス、Ｌａｂ  Ｃｈｉｐ  ２００２、２（４）、２４２−６）、及びＣＯＣ（環状オレフィンコポリマー）（Ｐｕ、Ｑ．；Ｏｙｅｓａｎｙａ、Ｏ．；Ｔｈｏｍｐｓｏｎ、Ｂ．；Ｌｉｕ、Ｓ．；Ａｌｖａｒｅｚ、Ｊ．Ｃ．、フォトグラフト法を用いる生体分子マイクロアレイの製造のための環状コポリマー（ＣＯＣ）ミクロ流体チャンネルのオンチップマイクロパターン化、Ｌａｎｇｍｕｉｒ  ２００７、２３（３）、１５７７−８３）が含まれる。プラスチックは比較的安価であり、それらは、その加工性、透明性及びミクロスケールでの複雑なパターンを形成することができる、などの利点を有する。しかし、それらはまた、いくつかの欠点も持ち、例えばその疎水性により単純なキャピラリー流れを排除し、二酸化炭素排出性であり、及びミクロ流体プラスチックチップを大量生産するために容易に採用し得る成熟した製造方法がない、などである。さらに、前記プラスチック系ミクロ流体装置では、プラスチックチップから流体を方向付けて読み取るには、複雑で高価な読み取り装置がなお必要とされ、これにより、前記装置及び操作を全体として、低コスト及び丈夫なポイントオブケア診断のためには不適切なものにしている。
【０００５】
一方で、紙系のラテラルフロー免疫アッセイ（ＬＦＩ）が、広く利用されている家庭での妊娠診断検査などの種々の迅速検査で市場において大きな成功を納めてきた。サンプルの流れはキャピラリー作用により自動的に生じ、検出のために色変化の形での視覚的読み取りが使用される。さらに、成熟した製造方法が既にそのような装置に利用可能である。しかしＬＦＩは、欠点もまた持つ。これは信頼性がそれほど高くなく、多重検査を行うことができない。この理由の一つに、紙系装置には「流路」を定める機能が欠けているからである（Ｍａｒｔｉｎｅｚ、Ａ．Ｗ．；Ｐｈｉｌｌｉｐｓ、Ｓ．Ｔ．；Ｂｕｔｔｅ、Ｍ．Ｊ．；Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ、Ｇ．Ｍ．、安価、低容量、持ち運び可能なプラットフォームとしてのパターン化紙、Ａｎｇｅｗ  Ｃｈｅｍ  Ｉｎｔ  Ｅｄ  Ｅｎｇｌ３０２００７、４６（８）、１３１８−２０）。
【０００６】
最近Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓグループは、選択的に疎水性及び親水性部分に紙をパターン化することでその技術を押し進めた。従って、パターン化された流域を定めることができる。しかし、紙系装置はなお、機械的安定性の欠如、及び加熱や高圧暴露することなく複数の試薬を堆積することを可能にする低コスト製造方法の欠如などの問題を有する。ごく最近、綿糸がまたミクロ流体チップ製造の媒体として開発された（Ｌｉ、Ｘ．；Ｔｉａｎ、Ｊ．；Ｓｈｅｎ、Ｗ．、低コストミクロ流体診断のための有用な材料としての糸、ＡＣＳ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ  ２００９、２（１）、１−６））。実験は、プラスチック基板上に縫い付けされた単一綿糸又は綿糸で実施され、色変化系読み取りが試薬の存在を検出するために使用された。これらの実験は、綿繊維又は他の適切な材料のいずれかを用いてポイントオブケア診断装置の製造のためのハイスループット及び再現性のある方法を開発するためになされたものでは必ずしもない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｙａｇｅｒ、Ｐ．；Ｄｏｍｉｎｇｏ、Ｇ．Ｊ．；Ｇｅｒｄｅｓ、Ｊ．、Ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−ｃａｒｅ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ  ｆｏｒ  ｇｌｏｂａｌ  ｈｅａｌｔｈ．Ａｎｎｕ  Ｒｅｖ  Ｂｉｏｍｅｄ  Ｅｎｇ  ２００８、１０、１０７−４４）．
【非特許文献２】Ｂｅｃｋｅｒ、Ｈ．；Ｌｏｃａｓｃｉｏ、Ｌ．Ｅ．、Ｐｏｌｙｍｅｒ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ．Ｔａｌａｎｔａ  ２００２、５６（２）、２６７−２８７）．
【非特許文献３】ＭｃＤｏｎａｌｄ、Ｊ．Ｃ；Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ、Ｇ．Ｍ．、Ｐｏｌｙ（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）  ａｓ  ａ  ｍａｔｅｒｉａｌ  ｆｏｒ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ．Ａｃｃ  Ｃｈｅｍ  Ｒｅｓ  ２００２、３５（７）、４９１−９．
【非特許文献４】Ｋｌａｎｋ、Ｈ．；Ｋｕｔｔｅｒ、Ｊ．Ｐ．；Ｇｅｓｃｈｋｅ、Ｏ．、ＣＯ２−ｌａｓｅｒ  ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  ｂａｃｋ−ｅｎｄ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｆｏｒ  ｒａｐｉｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ＰＭＭＡ−ｂａｓｅｄ  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｌａｂ  Ｃｈｉｐ  ２００２、２（４）、２４２−６．
【非特許文献５】Ｐｕ、Ｑ．；Ｏｙｅｓａｎｙａ、Ｏ．；Ｔｈｏｍｐｓｏｎ、Ｂ．；Ｌｉｕ、Ｓ．；Ａｌｖａｒｅｚ、Ｊ．Ｃ、Ｏｎ−ｃｈｉｐ  ｍｉｃｒｏｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ｏｆ  ｐｌａｓｔｉｃ  （ｃｙｌｉｃ  ｏｌｅｆｉｎ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＣＯＣ）  ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅ  ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ  ｕｓｉｎｇ  ｐｈｏｔｏｇｒａｆｔｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄｓ．  Ｌａｎｇｍｕｉｒ  ２００７、２３（３）、１５７７−８３）．
【非特許文献６】Ｍａｒｔｉｎｅｚ、Ａ．Ｗ．；Ｐｈｉｌｌｉｐｓ、Ｓ．Ｔ．；Ｂｕｔｔｅ、Ｍ．Ｊ．；Ｗｈｉｔｅｓｉｄｅｓ、Ｇ．Ｍ．、Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｐａｐｅｒ  ａｓ  ａ  ｐｌａｔｆｏｒｍ  ｆｏｒ  ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ、ｌｏｗ−ｖｏｌｕｍｅ、ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｂｉｏａｓｓａｙｓ．Ａｎｇｅｗ  Ｃｈｅｍ  Ｉｎｔ  Ｅｄ  Ｅｎｇｌ３０２００７、４６（８）、１３１８−２０．
【非特許文献７】Ｌｉ、Ｘ．；Ｔｉａｎ、Ｊ．；Ｓｈｅｎ、Ｗ．、Ｔｈｒｅａｄ  ａｓ  ａ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  ｆｏｒ  Ｌｏｗ−Ｃｏｓｔ  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ．ＡＣＳ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ  ２００９、２（１）、１−６．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、診断用組成物の製造方法及び診断用組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの側面において、本発明は親水性絹組成物を製造する方法を提供する。前記方法は、絹繊維の少なくとも１つの糸を提供することを含む。前記方法は、少なくとも１つの糸をアルカリ溶液で処理することを含み、脱ガム絹繊維の少なくとも１つの糸を提供する。続いて、脱ガム絹繊維の少なくとも１つの糸は処理溶液で処理される。前記方法はまた、絹系組成物を提供する方法を提供する。前記方法は、少なくとも１つの試薬を前記脱ガム絹繊維の少なくとも１つの糸に固定化することを含み、又は前記親水性絹繊維へ少なくとも１つの試薬を固定化して、前記絹系診断用組成物の少なくとも１つの糸を提供することを含む。
【００１０】
他の側面では、本発明は、絹系診断用組成物を提供し、前記絹系診断用組成物が本発明の方法により製造される。
【００１１】
なお他の側面では、本発明は絹系診断用組成物を提供し、前記装置は本発明の前記絹系診断用組成物を含む。
【００１２】
本発明のこれらの及び他の構成、側面及び利点は、以下の詳細な説明を、添付の図面を参照して読むことでさらに理解されるものであり、図中で類似の部品は類似の符号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の親水性絹組成物を製造するための方法の例示的ステップを表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで及び特許請求の範囲で使用される、単数形「一つの」及び「前記」には特に規定されていない限り複数も含む。
【００１５】
ここで使用される糸とは、織布又は編まれた材料の単一要素（糸（ヤーン又はスレッド）など）を意味する。
【００１６】
ここで使用される分析物とは、分析手順で決定される物質又は化学的構成物を意味する。例えば、免疫アッセイでは、前記分析物は、タンパク質リガンドやバインダーであり、一方血液グルコース検査では前記分析物はグルコースである。一例では、前記分析物はＢ型肝炎ウイルスのためのマーカーである遺伝子であり得る。他の例では、分析物は、血液分析からのコカインなどの検出されるべき薬物を含む。前記分析手順には、例えば、蛍光、質量スペクトル、熱量計、放射線イメージング、電気化学的検出など及びそれらの組み合わせが含まれる。ある場合では分析物は抗体を意味する。他の場合には分析物は抗原を意味する。
【００１７】
ここで使用される抗体とは、特定の抗原を識別するために使用されるタンパク質を意味する。前記特定の抗原とは通常、ある疾患又はあるタイプの疾患のマーカーである。また場合により、抗体がまた免疫グロブリンを意味することもあり得る。抗体は、第１又は第２抗体であり得る。第１抗体は、特定の抗原に対して認識する抗体であり、通常は標識化されていない。第１抗体はまた、キャプチャ抗体として参照され得る。第２の抗体は、第１の抗体又は、前記第１又はキャプチャ抗体内に含まれる断片へ結合する抗体を意味する。第２抗体は、検出のために使用し得る標識を含む。通常標識には、蛍光基、放射活性化合物、酵素標識、磁性活性粒子、ナノ粒子、量子ドット、ラテックス粒子標識など及びそれらの組み合わせが含まれる。前記標識に依存して、検出、識別及び定量に使用される方法は、蛍光スペクトル法、放射線イメージング法、ＥＬＩＳＡ検査などを含む。
【００１８】
ここで使用される抗原は、生物有機体の免疫システムで認識される分子を意味する。抗原はまた、免疫システムで認識され得る分子断片を意味する。般に知られている。
【００１９】
ここで説明したように、本発明の１つの側面は、親水性絹組成物の製造方法を提供する。本発明の方法の例示的ステップは、図１で表されるフローチャートで示され番号１０で表される。本発明の絹系診断用組成物は絹の誘導体である。絹は、カイコ、より具体的には、桑カイコの幼虫から得られる繊維である。本発明で最も有用な絹は、カイコＢｏｍｂｙｘ  Ｍｏｒｉから得られる絹などの織物に織り込まれ得る絹であるが、しかし合成的に作られるか又は他の原料から製造される他の絹の形状もまた本発明で使用され得る。化学的には、絹繊維はアミノ酸の鎖を含み、さらに有用な基を結合するために使用され得る官能基を有する。
【００２０】
本発明は、絹繊維の少なくとも１つの糸を提供することを含み、図１で番号１２で表される。これは通常は、適切なカイコから得られる絹繊維の少なくとも１つの糸を単離することを含む。その後前記絹繊維は、脱ガム絹の少なくとも１つの糸を形成するためにアルカリ溶液で処理され、図１の番号１４で表される。本発明で使用されるアルカリ性溶液は、通常、水溶液混合物中に強塩基を有する化合物を溶解させることで得られる。強塩基性を有する典型的化合物は、限定されるものではないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、水酸化アンモニウムなど及びそれらの混合物を含む。処理方法は、絹繊維をアルカリ性溶液中に浸漬すること、絹繊維にアルカリ性溶液をスプレーすること又は当業者に知られている他のそれらの変法を含み得る。いかなる理論や原理に束縛されることなく、当業者に知られていることは、自然の状態で得られた絹繊維は、セリシンと呼ばれるタンパク質を含むゴム性混合物のコーティングを持つこと、及びアルカリ性溶液はこのコーティングを効果的に除去するために使用することができる、ということである（Ａｌｔｍａｎ、Ｇ．Ｈ．；Ｄｉａｚ、Ｆ．；Ｊａｋｕｂａ、Ｃ；Ｃａｌａｂｒｏ、Ｔ．；Ｈｏｒａｎ、Ｒ．Ｌ．；Ｃｈｅｎ、Ｊ．；Ｌｕ、Ｈ．；Ｒｉｃｈｍｏｎｄ、Ｊ．；Ｋａｐｌａｎ、Ｄ．Ｌ．、絹系バイオ材料、Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ  ２００３、２４（３）、４０１−４１６）。場合により洗浄ステップが、前記過剰のアルカリ性及びその他の異物を洗い流すために含まれ得る。
【００２１】
前記脱ガム絹繊維はその後本発明の方法で処理溶液で処理され、図１で番号１８で表される前記親水性絹組成物を形成する。前記処理溶液は通常は水系溶媒を含む。水系溶媒は、例えば、水系緩衝液、脱イオン水、エチレングリコールなどを含む水を含む。前記処理溶液はブロッキング剤を含む。ブロッキング剤は、前記脱ガム絹繊維上の官能基を保護し、抗体固定化、検出などの続くステップに干渉しないようにする。ブロッキング剤は、前記脱ガム絹繊維上で利用可能な前記官能基に対する相補的官能基を含むか、又は前記ブロッキング剤が、疎水性相互作用などの非特異的相互作用を通じて前記絹繊維へ結合することができる基を含む。官能基に対する相補的官能基は、物理的又は化学的結合を通じて前記官能基と反応することができる基を意味する。例えば、官能基としてカルボン酸に対する相補的官能基はアミンであり、これは塩を形成するか、反応してアミド結合を形成し得る。同様に、ヒドロキシ基は、カルボン酸基と反応してエステルを形成し得る。本発明の１つの実施態様では、前記ブロッキング剤は、ウシ血清アルブミンであり、一般にＢＳＡと略されるものである。他の実施態様では、前記ブロッキング剤は乳粉である。
【００２２】
前記処理溶液は界面活性剤を含む。理論になんら束縛されるものではなく、前記界面活性剤処理脱ガム絹繊維は、前記繊維の表面の水系流体の流れを容易にすることが予想される。本発明で有用な典型的な界面活性剤は、限定されるものではないが、パーフルオロオクタン酸塩、パーフルオロオクタン硫酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム及び他のアルキル硫酸塩、ラウレス硫酸ナトリウム、アルキルベンゼン硫酸塩、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、セチルピリジニウムクロリド、ポリエトキシル化牛脂アミン、ベンジルアルコニウムクロリド、ベンゼトニウムクロリド、（３−［（３−クロルアミドプロピル）ジメチルアンモニオ］−１−プロパン硫酸塩）、ドデシルベタイン、コカミドプロピルベタイン、ココアンフォグリシネートなどのイオン性界面活性剤；、アルキルポリ（エチレンオキシド）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（エチレングリコール）に基づくソルビタン誘導体であって、Ｔｗｅｅｎ（Ｒ）シリーズ（例えばＴｗｅｅｎ（Ｒ）２０、Ｔｗｅｅｎ（Ｒ）８０）、Ｓｐａｎ（Ｒ）シリーズ３０（例えばＳｐａｎ（Ｒ）８０）、Ｂｒｉｊ（Ｒ）シリーズ（例えばＢｒｉｊ（Ｒ）７２）、Ｔｒｉｔｏｎ（Ｒ）シリーズ（例えばＴｒｉｔｏｎＸ−１００）が含まれ、アルキルフェノールポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンオキシド）及びポリ（プロピレンオキシド）のコポリマーであって、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（Ｒ）シリーズ（例えば、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ（Ｒ）Ｆ−１２７）を含み、アルキルポリグリコシドであって、オクチルグルコシド、デシルマルトシド、脂肪族アルコールであってセチルアルコール、オレイルアルコール、ドデシルジメチルアミンオキシドを含む、などの非イオン性界面活性剤などを含む。ひとつの例示的実施態様では、前記界面活性剤は、ポリ（エチレングリコール）系のポリソルベートであり、又場合によりソルビタン誘導体を意味する。一つの例示的実施態様では、前記界面活性剤はＴｗｅｅｎ（Ｒ）２０である。
【００２３】
前記処理溶液はさらに、ポリ（エチレングリコール）を含む。当業者には理解されるが、ポリ（エチレングリコール）は、種々の分子サイズ、鎖長、分枝度及び分枝長、クロスリンク及び他の分子変形で利用可能である。適切な分子特性を持つポリ（エチレングリコール）は本発明において有用である。特定の分子量及び直線性を持つポリ（エチレングリコール）は市販されている。前記親水性ポリマーは、前記絹系診断用組成物の表面上を流れる流体の粘度の制御を容易にする。当業者であれば理解し得ることは、前記絹系診断用組成物の表面上での流体の流れ速度は、過度の実験を行うことなく、前記処理溶液の種々の成分の成分及び濃度を適切に選択する方法で容易に制御し得る、ということである。
【００２４】
場合により、洗浄ステップが含まれ、これにより全ての異物、過剰物質及び／又は非結合物質を前記親水性絹組成物から除去する。
【００２５】
本発明の方法はさらに、少なくとも１つの試薬を、前記親水性絹組成物の少なくとも１つの糸に固定化して、絹系診断用組成物の少なくとも１つの糸を形成する（図１には示されていない）。又は、本発明の方法は、少なくとも１つの試薬を、脱ガム絹繊維の少なくとも１つの糸に固定化し、続いて処理溶液で処理することで、絹系診断組成物の少なくとも１つの糸を形成するステップを含む。既に説明したように、絹繊維は官能基を含む。前記試薬は、脱ガム絹又は親水性絹に、前記官能基を適切に利用することで固定化され得る。前記固体化は、当業者に知られる種々の技術を用いて達成され得る。前記技術は、限定されるものではないが、例えば、浸漬、共有結合、コーティング、ディッピング、スタンプ又はこれらの組み合わせを含む。前記の１又はそれ以上の技術を用いることで、前記絹への前記試薬の単純な物理的付着又は化学結合が達成され得る。場合により、洗浄ステップが含まれ、非結合の試薬やその他の異物を除去する。従って、絹系診断組成物が得られ得る。
【００２６】
本発明を用いて検出され得る分析物は、麻薬や爆発物、抗体、抗原、核酸などのあらゆる化学物質を含み得る。前記第１の試薬として存在する抗体は、通常は第１の抗体である。固定化のために使用され得る抗体は、限定されるものではないが、例えば、抗−ｈｃＧ、抗−ＨＩＶ−ｐ２４、抗−ＨＩＶ−ｇｐ１２０、抗−ＦＳＨ、抗−ＴＳＨ、抗トロポニン及び抗熱帯熱マラリア原虫などを含む。
【００２７】
本発明の前記第１の試薬として有用な抗原は、例えば、ｐ２４、ｇｐ１２０、ｇｐ４１、ＨＩＶＩＩ−ｇｐ１０５、ｇｐ３６、Ｃ型肝炎−ＮＳ３、ＮＳ５、コア抗原、β−Ｈｃｇ（妊娠）、ＴＳＨ（甲状腺）、ＦＳＨ（女性ホルモン）、トロポニン−Ｔ（心臓系）、ＣｐｋＭｂ、ＢＮＰ、ミオグロビン、ＨｂｌＡｃ、ＰＳＡ、ＡＦＰ、ＣＥＡ、ＣＡ１２５、ＣＡ１９．９、プロゲストロン、テストステロン、エストラジオールを含む。ここで説明したように、本発明の方法は、少なくとも１つの試薬の固定を含む。本発明が第２の試薬の固定を含む場合には、前記第２の試薬は第２の抗体であり得る。いくつかの実施態様では、前記第２の試薬は、第２の抗体であり得る。前記第２の試薬が第２の抗体である場合には、前記絹系診断組成物は、前記第２の抗体が前記第１の抗体から上流に存在するように形成される。この方法で前記組成物を形成することは、流体が前記組成物に沿って流れる際に、前記第２の抗体が前記第１の抗体前に前記流体に暴露されることを保証する。そのような組成物は、サンドイッチタイプの免疫アッセイに非常に有用であり、前記第２の抗体が検出基を含み、前記第１の抗体と前記抗原とのサンドイッチ構造を形成する。
【００２８】
本発明の前記絹系診断組成物の典型的形状は、織られた繊維の形状である。しかし、前記絹系診断組成物の他の形状もまた含まれ得る。これには、例えば、フィルム構造、単一糸、円筒形状などが含まれる。最終的応用で使用される前記絹系診断用組成物の正確な性質は、当業者に明らかであろう。
【００２９】
１つの実施態様では、前記絹系診断用組成物は、共に織り込まれる繊維状物質として使用される。前記絹系診断用組成物を製造するために適する繊維材料を選択する１つの重要な基準は、その機械的安定性と、複雑なパターンを作るための十分な精度と、大量の絹系診断用組成物を低コストで製造できるように十分な寸法変更可能な製造方法の存在である。絹は、これらの両方の基準を満たし、さらに天然繊維であり、生分解性であるなどの他の望ましい性質をも持つ。ポリペプチドであることから、絹は多くの官能基を持ち、生体分子を機能化するために使用され得る。さらに、絹織物は、高温度や高シェアプロセスを経ることなくパターン内に特異的な機能性を導入する可能性を提供する。これは、単純に糸を処理し及びそれを織り込むことを用いて特定の点（スポッット）内に導入すること含む。
【００３０】
本発明の方法は、所定の時間内に大量の診断装置を製造するためにスケールアップを行う上で特に魅力的な方法である。本発明の方法はさらに、既に存在する経験及び装置を使用する。本発明では、診断装置製造のために、織物製造における既存の方法の適合性を実証することに成功した。前記適合性は、材料及びその製造の注意深い選択、及び前記要求に合わせるために前記技術の僅かな変更を含む。前記材料及び方法の経済性もまた、この方法の選択を可能とする。
【００３１】
前記絹系診断組成物は２つの端部を含み、１つはサンプル導入ポートとして設計される。通常は、分析用サンプルは、水溶液又は水懸濁液又は水分散液として前記診断用繊維組成物中に導入される。当業者に理解されるべきことは、前記サンプルは、前記絹系診断用組成物のどのポートでも導入され得る、ということである。サンプルは分析される分析物を含む。前記分析物の性質は多様である。例えばひとつの実施態様では、分析は、分析物が存在するか存在しないかを決定することである。他の実施態様では、分析は、サンプル中に存在する分析物の濃度及び／又は量を決定を含む。他の実施態様では、それらの組み合わせであり、分析物の有無の決定と、存在する場合には、サンプル中のその分析物の量及び／又は濃度を決定することを含む。サンプルをサンプル導入ポートに導入した後、サンプルは診断用繊維組成物に沿って流れる。いかなる理論にも束縛されるものではなく、前記溶液はキャピラリー作用（これはまた当該技術分野では場合により湿潤作用と参照される）により前記診断用繊維組成物を通過するであろう。通常のサンプルは、制限されるものではないが、汗、血液、尿、精液などを含む。ここで使用されるサンプルは、流体全体を含み又は分析される流体の成分を意味し得る。前記流路は、前記絹診断用組成物の他の端部で終止し、吸収ポートとして設計され得る。１つの実施態様では、前記試薬は前記診断用繊維組成物のある位置に存在し、前記吸収ポートはサンプル流が前記診断用繊維組成物上の前記試薬の位置を通過する方向に存在しており、前記サンプル流は前記試薬を通過して前記吸収ポートで終了する。他の実施態様では、前記試薬は当該技術分野で知られる適切な方法で添加され、前記試薬の固定化がインシチュで達成される。従って、前記サンプルは前記診断用繊維組成物に導入される。前記分析物を含むサンプルと前記試薬が相互作用すると、それらは結合して複合体を形成し、前記複合体は流れなくなるが、一方で前記溶液は前記吸収ポートへ到達するまで流れる。前記サンプルが分析物を含まない場合には、複合体は形成されず、従って、前記流れは前記吸収ポートに到達するまで流れ続ける。
【００３２】
第２の試薬が存在する場合には、サンプルは前記第１の試薬からは上流にあることから最初は前記第２の試薬と接触し、前記分析物があれば前記第２の試薬と第１の複合体を形成し。続いて前記第１の複合体を含む溶液の流れは前記第１の試薬に到達して、前記分析物、第１の試薬及び第２の試薬を含む複合体を形成する。第２の複合体はこの点で流れを停止する。サンプルが分析物を含まない場合には、前記第１の複合体及び第２の複合体は形成されず、従ってサンプルは吸収ポートまで流れていく。装置上に流れる領域がなくなると前記溶液の流れは停止する。過剰のサンプル流を、前記第１の試薬を通して洗うことで、非結合の第２の試薬を除去するステップがまた含まれ得る。前記複合体の分析は当該技術分野で知られた方法で達成され得る。かかる方法は、例えば、蛍光、共焦点顕微鏡、光学顕微鏡、比色、電気化学法など又はそれらの方法の組み合わせが含まれる。
【００３３】
ある実施態様では、前記サンプルポートは、前記サンプルの追加を容易にし、及び分離成分などの他の追加の機能に有用な材料を含み得る。ここで有用ないくつかの例示的機能は、流体から血液細胞を分離すること、低分子材料から高分子量成分を分離することなどを含む。これらの機能を達成するために具体的な部品は当該技術分野で知られておりここで適切に適用され得る。
【００３４】
いくつかの他の実施態様では、前記吸収ポートはさらに、綿、ニトロセルロース、ポリ（アクリル酸）などのサンプルの流れを容易にする吸収材料を含み得る。
【００３５】
典型的絹系診断用組成物はまた、ユーザにサンプル導入ポートを示すために前記点を示すマーカーを含む。本発明の絹系診断用組成物から有用な分析結果を得るために必要なサンプル量は、絹系診断用組成物の構成に依存し、当該技術にとって過度の実験を行うことなく決定し得る。
【００３６】
前記本発明の絹系診断用組成物はさらに、前記の記載の物と共に着色剤、柔軟剤、種々の目的の他の添加剤を含むことができる。これらの添加剤は、例えば化粧目的のためのものであり、既存の診断装置に他の構成又はより大きい機能性を与える。さらに本発明の絹系診断用組成物は、基板上に設けることができる。前記基板の存在は、前記絹系診断用組成物に強度と機械的信頼性を与える。前記基板は、当業者に知られる全ての強化材料から選択され、例えば、スチール、鉄、チタン、合金などの金属裏打ち、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのプラスチック、カードボード、木など、及びそれらの組み合わせを含む。
【００３７】
本発明の絹系診断用組成物はさらに、適切な封止体に包まれることを含み、これにより、運搬中の扱い、太陽、湿度などの環境因子から保護される。この場合には、前記封止体は、開いて前記装置にアクセスできるように設計され得る。又は、前記封止体は、前記サンプル導入ポートのためだけの開口部を持ち、装置の残りの部分は操作中でも閉じられている、ようにされ得る。前記装置の適切な封止体は、透明性、強度、耐水性、形成性などの特性を有する。前記装置のための封止体として好ましく作用するいくつかの有用な材料は、限定されるものではないが、ガラス、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのプラスチックを含む。
【００３８】
ここで記載される本発明は、ここでまた「ファブチップ」として参照される、絹系診断用組成物の製造のための他の製造技術としての織り込みを提供する。かかる診断装置は再使用可能なタイプ、一回使用タイプ又は使い捨て装置であり得る。絹織物は、世界の多くの地域で非常に高い技術にまで発展してきた技術であり、寸法が個々の糸の厚みのみに限定される複雑なパターンが高い平行手法で織られ得る。
【００３９】
この技術は、本発明の絹系診断用組成物を織物手法で製造するために採用され得るものである。
例えば、本発明の絹系診断用組成物をサンドイッチ免疫アッセイのために使用する場合、前記サンプル中の抗原の定量的検出のために、サンプルは絹系診断用組成物のサンプルポートに導入される。導入後、前記サンプルはキャピラリー作用で、前記絹系診断用組成物に沿って流れ、前記第１の試薬（キャプチャー抗体）から上流に存在する第２の試薬（検出抗体）に最初接触する。分析物（抗原）が存在する場合、第２の試薬と第１の複合体を形成する。この後、前記第１の複合体を含む溶液の流れは前記第１の試薬（キャプチャー抗体）に到達し、前記分析物、第１の試薬及び第２の試薬を含む第２の複合体を形成する。前記第２の複合体はこの点で流れを停止させ、ピンク／赤色のバンドとして目視できる。前記サンプルが前記分析物を含まない場合には、前記第１及び第２の複合体は形成されず、前記サンプル流れは吸収ポートに到達するまで流れる。装置内に流れのための領域がなくなると、前記溶液は流れを停止する。
【００４０】
本発明の絹系診断用組成物を間接的免疫アッセイのために使用する場合、抗体の定量的検出のためのサンプルは、最終装置に前記サンプルポートに導入される。導入後、前記サンプルはキャピラリー作用で前記絹系診断用組成物に沿って流れ、前記第１の試薬（キャプチャー抗原）から上流に存在する第２の試薬（検出抗体）と最初に接触する。分析物（抗体）が存在する場合、第２の試薬と第１の複合体を形成する。これに続いて、前記第１の複合体を含む溶液の流れは前記第１の試薬（キャプチャー抗原）と接触し、前記分析物、第１の試薬及び第２の試薬を含む第２の複合体を形成する。前記第２の複合体は、この点で流れを停止させ、これはピンク／赤色バンドとして目視できる。サンプルが分析物を含まない場合には、前記サンプル流れは前記吸収ポートに到達するまで流れる。前記装置に流れるための領域がない場合には前記溶液は流れを停止する。
【００４１】
実施例
親水性繊維組成物
天然絹繊維は、脱ガムと言われるプロセスで除去されるべきワックス状カバーを含む。キャピラリー流を可能にする親水性糸は、絹糸を１ＭＮａＯＨの溶液中に浸漬すること天然絹を脱ガムすることで作られた。前記糸を、その後０．１％Ｔｗｅｅｎ（Ｒ）２０牛血清アルブミン（ＢＡＳ）及び１％ＰＥＧ（ＭＷ４００）を含む溶液中に浸漬した。この処理糸は、より均一な流れ性を持つことが見出され、又前記絹糸へのタンパク質の非特定的結合を防止する。
【００４２】
糸上へコーティングされたキャプチャー抗体／抗原
前記脱ガム絹はタンパク質を非特異的に結合するので、キャプチャー抗体は、前記親水性繊維組成物を、Ｔｒｉｓ緩衝性生理的食塩水中の１ｍｇ／ｍＬタンパク質を含む免疫グロブリンＧ溶液中に浸漬することで、前記疎水性繊維組成物上、直接コーティングされた。
【００４３】
糸上へコーティングされた第２の抗体
４０ｎｍサイズの金共役第２抗体は、知られた方法で調整された（．Ａ．Ｄ．ＭｃＦａｒｌａｎｄ、Ｃ．Ｌ．Ｈａｙｎｅｓ、Ｃ．Ａ．Ｍｉｒｋｉｎ、Ｒ．Ｐ．Ｖａｎ  Ｄｕｙｎｅ及びＨ．Ａ．Ｇｏｄｗｉｎ、色、私のナノ世界、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｅｄｕｃ．２００４、８１、５４４Ａ；Ｃｏｎｓｔａｎｃｅ  Ｏｌｉｖｅｒ、金への第２抗体共役−タンパク質へコロイド金の共役、Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．１１５：Ｌ、Ｃ．Ｊａｖｏｉｓ編集、免疫細胞学的方法および手順、Ｈｕｍａｎａ  Ｐｒｅｓｓ  Ｉｎｃ．、Ｔｏｔｏｗａ、ＮＪ．）。前記第２の抗体ラベル化金溶液（透明で暗いピンク色溶液）は、１％スクロース、０．２％Ｔｗｅｅｎ２０、１％牛血清アルブミン（ＢＡＳ）及び１％ポリエチレングルコール（分子量４００）を含む溶液で前記絹糸の第１の処理に後に、前記絹糸に適用された。
【００４４】
コーティング糸織り込み
前記キャプチャ抗体及びラベル化第２の抗体コーティング糸は、前記親水性縦糸間の特定の点に、個別にラベル化されたスプールを用いて機織りにより手動で挿入した。ジャガード制御システムで、特定の糸は持ち上げられ、前記コーティング糸をそれらの間をシャトルを用いて走らせた。これにより、コーティング糸が前記織物の複数の点で相互に織り込まれた。
【００４５】
本発明のただ一つの具体的な構成がここで説明されたが、当業者は、多くの修正・変更を想到することができるであろう。従って、理解されるべきことは、添付の特許請求の範囲は、そのような全ての修正・変更を本発明の範囲に含むことが意図されている、ということである。
【図１】
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【国際調査報告】
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