(57)【要約】【課題】ラテラルフローアッセイ装置の検出区間まで低容積試験サンプルを計量して供給するための簡単かつ効率的な技術を提供する。【解決手段】試験サンプルに存在する検体を検出するための診断試験キット。キットは、膜を収容したラテラルフロー装置を使用する。アッセイの開始に際して、制御された容積の試験サンプルを検出区間に送出することができる計量チャンネルが膜に形成される。このような計量チャンネルは、約１００マイクロリットル未満、一部の実施形態では約２５マイクロリットル未満、及び一部の実施形態では約１０マイクロリットル未満のように試験サンプルが比較的低容積である実施形態に対して特に有効である。例えば、前腕、大腿部、又は他の代替的な部位のような疼痛の小さい領域（指よりも神経終末が少ないことによる）からランセットを用いて患者から得られる全血滴は、約０．１から約５マイクロリットルの容積を有すると考えられる。それらの低容積にも関わらず、本発明者は、依然として、ラテラルフロー検出技術を用いて、この血液滴を検体の存在に関して正確に分析することができることを発見した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験サンプル内の検体の存在を検出するための診断試験キットであって、
膜を含むラテラルフローアッセイ装置、
を含み、
前記膜の幅と同じか又は実質的に等しい幅を有する計量チャンネルが、該膜に形成され、
前記膜は、更に、前記計量チャンネルの下流に位置する検出区間を形成している、
ことを特徴とするキット。
【請求項２】
前記計量チャンネルの前記幅は、約０．５から約２０ミリメートル、好ましくは、約２から約１０ミリメートルであることを特徴とする請求項１に記載の診断試験キット。
【請求項３】
前記計量チャンネルの高さ又は深さは、約０．１から約８００マイクロメートル、好ましくは、約８０から約２００マイクロメートルであることを特徴とする請求項１に記載の診断試験キット。
【請求項４】
前記計量チャンネルの長さは、約２０ミリメートル未満、好ましくは、約０．０１から約４ミリメートルであることを特徴とする請求項１に記載の診断試験キット。
【請求項５】
前記計量チャンネルの底面は、前記膜を担持する支持体によって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の診断試験キット。
【請求項６】
前記計量チャンネルの少なくとも一部分は、湿潤剤、凝集剤、又はその組合せを収容することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の診断試験キット。
【請求項７】
検出可能な信号を生成することができる複数の検出プローブを更に含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の診断試験キット。
【請求項８】
前記検出プローブ又はその接合体に結合することができる受容材料が、前記検出区間内で不動化されることを特徴とする請求項７に記載の診断試験キット。
【請求項９】
前記計量チャンネルを覆い、かつ前記膜と流体連通して配置されるように構成され、前記試験サンプルが通って流れることができる架橋部材を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の診断試験キット。
【請求項１０】
前記架橋部材はまた、血液分離フィルタとして機能することを特徴とする請求項９に記載の診断試験キット。
【請求項１１】
前記計量チャンネル内に配置することができる吸収性部材を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の診断試験キット。
【請求項１２】
ラテラルフローアッセイを実施する方法であって、
容積が約１００マイクロリットル未満の試験サンプルを膜に形成された計量チャンネルに接触させる段階と、
前記計量チャンネルを覆い、かつ前記膜と流体連通させて架橋部材を配置する段階と、
希釈剤を前記膜に供給して、検出区間への前記試験サンプルの流れを容易にする段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記試験サンプルは、全血であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
分析のために前記全血から血漿、血清、又はその両方を分離する段階を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記計量チャンネルは、前記試験サンプルに接触させるためにユーザの皮膚に隣接して配置されることを特徴とする請求項１２、請求項１３、又は請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ユーザの皮膚に隣接して配置される先端が、前記計量チャンネルに形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記試験サンプルの前記容積は、約２５マイクロリットル未満、好ましくは、約１０マイクロリットル未満であることを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記計量チャンネルは、該計量チャンネルが間に形成されるように膜の別々の部分を支持体上に積層することによって形成されることを特徴とする請求項１２から請求項１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記計量チャンネルは、微細加工技術を用いて形成されることを特徴とする請求項１２から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記計量チャンネル内に吸収性部材を配置する段階を更に含むことを特徴とする請求項１２から請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ラテラルフローアッセイ装置の検出区間まで低容積試験サンプルを計量して供給するための簡単かつ効率的な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液成分の定性的及び定量的分析には、多くの場合に試験ストリップが用いられる。試験ストリップは、サンプル付加区域及び検出区域が垂直軸線上で互いの上に重なるように構成される場合がある。しかし、この種の構成には、いくつかの問題が付随している。例えば、測定のための計器に試験ストリップを挿入すると、潜在的に伝染性の試料物質が、光学読取装置の一部に接触して汚染をもたらす場合がある。従って、サンプル付加区域と検出区間の間の空間的な分離、すなわち、ラテラルフローストリップが望ましいことが多い。最も従来的なラテラルフローストリップは、容易に大量に利用可能な試験サンプル（例えば、尿）のために設計されたものである。しかし、試験サンプルが血液である場合には、大量のサンプルを収集すると、患者に過度の疼痛を引き起こす場合がある。すなわち、より少量の試験サンプルに対応して用いられてきた１つの技術は、膜表面だけに直接にサンプルの「しみを付ける」ことである。その後、希釈剤を用いて試験サンプルを洗い流し、それを検出区間まで運ぶ。残念なことに、膜までのサンプルの移送及びサンプルの拡散に関連する変動が、ほとんど制御されずかつ検出区間に届く前に一様でなくなる流れを生じている。これは、検出区間にわたって捕捉される検体及び／又はラベルの量が測定時に一貫していないために、装置の精度に対して悪影響を与える場合がある。
従って、ラテラルフローアッセイ装置の検出区間まで低容積試験サンプルを計量して供給するための簡単かつ効率的な技術に対する必要性が現在存在している。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，４３６，６５１号
【特許文献２】米国特許第４，３６６，２４１号
【特許文献３】米国特許第５，０７５，０７７号
【特許文献４】米国特許第５，４１６，０００号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００４／０１２６８３３号
【特許文献６】米国特許出願公開第２００３／００３２１９６号
【特許文献７】米国特許第５，６７０，３８１号
【特許文献８】米国特許第５，２５２，４５９号
【特許文献９】米国特許第６，２６１，７７９号
【特許文献１０】米国特許第６，５８５，９３９号
【特許文献１１】米国特許第４，６１４，７２３号
【特許文献１２】米国特許第５，４６４，７４１号
【特許文献１３】米国特許第５，５１８，８８３号
【特許文献１４】米国特許第５，９２２，５３７号
【特許文献１５】米国特許第６，００４，５３０号
【特許文献１６】米国特許第６，５８２，９３０号
【特許文献１７】米国特許第６，６１３，５８３号
【特許文献１８】米国特許第６，４６８，７４１号
【特許文献１９】米国特許第６，４４４，４２３号
【特許文献２０】米国特許第６，３６２，０１１号
【特許文献２１】米国特許第５，７３１，１４７号
【特許文献２２】米国特許第５，５９１，５８１号
【特許文献２３】米国特許第６，０３０，８４０号
【特許文献２４】米国特許第５，５８５，２７９号
【特許文献２５】米国特許第５，５７３，９０９号
【特許文献２６】米国特許第６，２４２，２６８号
【特許文献２７】米国特許第５，６３７，５０９号
【特許文献２８】米国特許公開第２００３／０１３９８８６号
【特許文献２９】米国特許出願公開第２００３／０１２４７３９号
【特許文献３０】米国特許第３，７００，６２３号
【特許文献３１】米国特許第３，７７２，０７６号
【特許文献３２】米国特許第４，５３７，６５７号
【特許文献３３】米国特許出願公開第２００３／０１１９２０２号
【特許文献３４】米国特許出願公開第２００４／００４３５０２号
【特許文献３５】米国特許第５，３９５，７５４号
【特許文献３６】米国特許第６，１９４，２２０号
【特許文献３７】米国特許第４，１６８，１４６号
【特許文献３８】米国特許第４，２３５，６０１号
【特許文献３９】米国特許第４，４４２，２０４号
【特許文献４０】米国特許第５，２０８，５３５号
【特許文献４１】米国特許第５，６７０，３８１号
【非特許文献１】Ｌｏｖｇｒｅｎ，Ｔ．他著「Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．」、第４２巻、１１９６から１２０１頁（１９９６年）
【非特許文献２】Ｙｕａｎ，Ｊ．及びＭａｔｓｕｍｏｔｏ，Ｋ．著「Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．」、第７０巻、５９６から６０１頁（１９９８年）
【発明の開示】
【０００４】
本発明の一実施形態により、試験サンプル内の検体の存在を検出するための診断試験キットを開示する。試験キットは、膜を収容するラテラルフローアッセイ装置を含む。膜には、幅が膜の幅と同じか又は実質的に等しい計量チャンネルが形成される。更に、膜は、計量チャンネルの下流に位置する検出区間を形成する。
本発明の別の実施形態により、ラテラルフローアッセイを実施する方法を開示する。本方法は、容積が約１００マイクロリットル未満の試験サンプルを膜に形成された計量チャンネルに接触させる段階を含む。計量チャンネルを覆い、かつ膜と流体連通して架橋部材が配置される。更に、希釈剤が膜に供給され、試験サンプルの検出区間までの流れを容易にする。
本発明の他の特徴及び態様を以下により詳細に説明する。
当業者に向けた本発明のその最良のモードを含む完全かつ権限付与した開示内容を本明細書の残りの部分で添付の図面を参照してより具体的に説明する。
本明細書及び図面中の参照文字の反復使用は、本発明の同じか又は類似の特徴又は要素を表すものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
定義
本明細書で用いる場合、「検体」という用語は、一般的に、検出する物質を意味する。例えば、検体には、抗原物質、ハプテン、抗体、及びその組合せを含むことができる。検体には、以下に限定されるものではないが、毒素、有機化合物、タンパク質、ペプチド、微生物、アミノ酸、核酸、ホルモン、ステロイド、ビタミン、薬物（治療目的で投与されるもの、並びに違法な目的で投与されるものを含む）、薬物中間物又は副産物、細菌、ウイルス粒子、及び以上の物質のあらゆる代謝物又は抗体が含まれる。一部の検体の特定の例には、フェリチン；クレアチニンキナーゼＭＢ（ＣＫ−ＭＢ）；ジゴキシン；フェニトイン；フェノバルビタール；カルバマゼピン；バンコマイシン；ゲンタマイシン；テオフィリン；バルプロ酸；キニジン；黄体形成ホルモン（ＬＨ）；卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）；エストラジオール、プロゲステロン；Ｃ反応性タンパク質；リポカリン；ＩｇＥ抗体；サイトカイン；ビタミンＢ２ミクログロブリン；糖化ヘモグロビン（ＧＩｙ．Ｈｂ）；コルチゾール；ジギトキシン；Ｎ−アセチルプロカインアミド（ＮＡＰＡ）；プロカインアミド；風疹−ＩｇＧ及び風疹ＩｇＭのような風疹に対する抗体；トキソプラズマ症ＩｇＧ（Ｔｏｘｏ−ｌｇＧ）及びトキソプラズマ症ＩｇＭ（Ｔｏｘｏ−ｌｇＭ）のようなトキソプラズマ症に対する抗体；テストステロン；サリチレート；アセトアミノフェン；Ｂ型肝炎ウイルス表面抗原（ＨＢｓＡｇ）；抗Ｂ型肝炎コア抗原ＩｇＧ及びＩｇＭ（抗ＨＢＣ）のようなＢ型肝炎コア抗原に対する抗体；ヒト免疫不全ウイルス１型及び２型（ＨＩＶ１型及び２型）；ヒトＴ細胞白血病ウイルス１型及び２型（ＨＴＬＶ）；肝炎Ｂｅ抗原（ＨＢｅＡｇ）；Ｂ型肝炎ｅ抗原（抗ＨＢｅ）に対する抗体；インフルエンザウイルス；甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）；チロキシン（Ｔ４）；トータルトリヨードチロニン（トータルＴ３）；フリートリヨードチロニン（フリーＴ３）；ガン胎児性抗原（ＣＥＡ）；リポタンパク質、コレステロール、及びトリグリセリド；及びαフェトプロテイン（ＡＦＰ）が含まれる。乱用薬物及び規制物質には、以下に限定されるものではないが、アンフェタミン；メタンフェタミン；アモバルビタール、セコバルビタール、ペントバルビタール、フェノバルビタール、及びバルビタールのようなバルビツレート；リブリウム及びバリウムのようなベンゾジアゼピン；ハシシュ及びマリファナのようなカンナビノイド；コカイン；フェンタニール；ＬＳＤ；メタカロン；ヘロイン、モルヒネ、コデイン、ヒドロモルフォン、ヒドロコドン、メサドン、オキシコドン、オキシモルホン及びアヘンのようなオピエート；フェンシクリジン；及びプロポキシフェンが含まれる。他の可能な検体は、Ｅｖｅｒｈａｒｔ他に付与された米国特許第６，４３６，６５１号、及びＴｏｍ他に付与された第４，３６６，２４１号に説明されていると考えられる。
【０００６】
本明細書で用いる場合、「試験サンプル」という用語は、一般的に、検体を含有することが疑われる生物学的材料を意味する。試験サンプルは、血液、間質液、唾液、眼水晶体液、脳脊髄液、汗、尿、乳汁、腹水、粘液、鼻汁、痰、滑液、腹腔液、膣液、月経、羊水、及び精液などを含む生理液のようなあらゆる生物学的供給源由来とすることができる。生理液以外に、環境又は食糧生産のアッセイを行うために水及び食品などのような他の液体サンプルを用いることもできる。更に、検体を含有すると考えられる固体材料も試験サンプルとして用いることができる。試験サンプルは、生物学的供給源から得られたまま直接用いることができ、又はサンプルの特性を修正する前処理の後に用いることができる。例えば、このような前処理は、血液から血漿を調製する段階、及び粘性流体を希釈する段階などを含むことができる。前処理の方法はまた、濾過、沈殿、希釈、蒸留、混合、濃縮、妨害成分の不活化、試薬の付加、溶解などを伴う場合がある。更に、固体試験サンプルを修正して液体媒体を形成するか又は検体を放出することも有益である場合がある。
【０００７】
詳細説明
ここで、１つ又はそれよりも多くの実施例を以下のように示す本発明の様々な実施形態の詳細を参照する。各実施例は、本発明の説明のために挙げたものであり、本発明を制限するものではない。実際、本発明には、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく様々な修正及び変形を作ることができることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として示すか又は説明する特徴を別の実施形態に用いて更に別の実施形態をもたらすことができる。従って、本発明は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲に含まれるこのような修正及び変形を含むものとする。
【０００８】
一般的に、本発明は、試験サンプルに存在する検体を検出するための診断試験キットに関する。キットには、膜を収容するラテラルフロー装置を用いる。膜には、アッセイが開始されると制御した容積の試験サンプルを検出区間に送出することができる計量チャンネルが形成される。このような計量チャンネルは、約１００マイクロリットル未満、一部の実施形態では、約２５マイクロリットル未満、一部の実施形態では、約１０マイクロリットル未満のような試験サンプルが比較的少量である実施形態に特に有効である。例えば、前腕、大腿部、又は他の代替的な部位のような患者が痛みを感じにくい領域（指よりも神経終末が少ないことによる）からランセットで得た全血滴の容積は、約０．１から約５マイクロリットルとすることができる。本発明者は、このように少量であるにも関わらず、この血液滴により、ラテラルフロー検出技術を用いて検体の存在を依然として正確に分析することができることを発見した。
【０００９】
例えば、図１を参照し、本発明により形成することができる診断試験キットの一実施形態をこれからより詳細に以下に説明する。図示のように、診断試験キットは、任意的に硬質の支持材料２１により支持された膜２３を収容するラテラルフローアッセイ装置２０を含む。一般的に、膜２３は、試験サンプルが通過することができる様々な材料のいずれから形成することができる。例えば、膜２３は、天然、合成、又は合成的に修飾された天然からの材料、例えば、多糖類（例えば、紙のようなセルロース材料及び酢酸セルロース及びニトロセルロースのようなセルロース誘導体）；ポリエーテルスルホン；ポリエチレン；ナイロン；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）；ポリエステル；ポリプロピレン；シリカ；塩化ビニル、塩化ビニル−プロピレンコポリマー、及び塩化ビニル−ビニルアセテートコポリマーのようなポリマーの多孔性ポリマー母体中に均一に分散された非活性化アルミナ、珪藻土、ＭｇＳＯ4、又は他の無機の微粉化材料のような無機材料；天然由来（例えば、綿）及び合成（例えば、ナイロン又はレーヨン）の両方の布；シリカゲル、アガロース、デキストラン、及びゼラチンのような多孔性ゲル；及びポリアクリルアミドのようなポリマーフィルムなどで形成することができる。膜２３を形成するのに特に望ましい材料には、ニトロセルロース、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ナイロン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル、及びポリプロピレンのようなポリマー材料が含まれる。「ニトロセルロース」という用語は、セルロースの硝酸エステルを意味し、これは、ニトロセルロース単独とすることができ、又は硝酸と１から７の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸のような他の酸との混合エステルとすることができることを理解すべきである。
【００１０】
膜２３の大きさ及び形状は、当業者には容易に認識されるように、一般的に様々とすることができる。例えば、膜ストリップの長さは、約１０から約１００ミリメートルとすることができ、一部の実施形態では、約２０から約８０ミリメートル、一部の実施形態では、約４０から約６０ミリメートルとすることができる。更に、膜ストリップの幅も、約０．５から約２０ミリメートルの範囲とすることができ、一部の実施形態では、約１から約１５ミリメートル、一部の実施形態では、約２から約１０ミリメートルの範囲とすることができる。必要というわけではないが、膜ストリップの厚みは、一般的に、透過に基づいて検出することが可能になるほど十分小さい。例えば、膜ストリップの厚みは、約５００マイクロメートル未満とすることができ、一部の実施形態では、約２５０マイクロメートル未満、一部の実施形態では、約１５０マイクロメートル未満とすることができる。
【００１１】
上述のように、支持体２１は、膜２３を担持する。例えば、支持体２１は、図１に示すように膜２３に直接隣接して位置決めすることができ、又は膜２３と支持体２１の間に１つ又はそれよりも多くの中間層を位置決めすることができる。とにかく、支持体２１は、一般的に、膜２３を担持することができるあらゆる材料で形成することができる。支持体２１は、透明又は光学散乱性（例えば、半透明）のような光を伝達することができる材料で形成することができる。更に、一般的に、支持体２１は、膜２３を通って流れる流体が支持体２１を通って漏れないように液体不透過性であることも望ましい。支持体に適切な材料の例には、以下に限定されるものではないが、ガラス；ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル（例えば、「Ｍｙｌａｒ（登録商標）」フィルム）、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、エポキシド、メタクリレート、及びポリメラミンのようなポリマー材料などが含まれる。膜２３に十分な構造的支持を与えるために、支持体２１は、一般的に、ある一定の最小厚みを有するように選択される。同様に、支持体２１の厚みは、一般的に、その光学特性に悪影響を及ぼすほどは大きくない。従って、例えば、支持体２１の厚みは、約１００から約５，０００マイクロメートルの範囲とすることができ、一部の実施形態では、約１５０から約２，０００マイクロメートル、一部の実施形態では、約２５０から約１，０００マイクロメートルの範囲とすることができる。例えば、厚みが約１２５マイクロメートルの１つの適切な膜ストリップは、マサチューセッツ州ベッドフォード所在の「Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐ．」から「ＳＨＦ１８０ＵＢ２５」という名称の下で得ることができる。
【００１２】
当業技術で公知のように、膜２３は、支持体２１上に流し込むことができ、得られる積層体は、望ましい大きさ及び形状にダイス切断することができる。代替的に、膜２３は、単に、例えば、接着剤で支持体２１に積層することができる。一部の実施形態では、ニトロセルロース又はナイロンの膜が、「Ｍｙｌａｒ（登録商標）」フィルムに接着される。感圧接着剤のような接着剤を用いて、膜を「Ｍｙｌａｒ（登録商標）」フィルムに結合する。この種類の積層体構造は、マサチューセッツ州ベッドフォード所在の「Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐ．」から市販されていると考えられる。適切な積層体アッセイ装置構造の更に他の例は、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている、Ｄｕｒｌｅｙ、ＩＩＩ他に付与された米国特許第５，０７５，０７７号に説明されている。
装置２０はまた、吸収性パッド（図示せず）を含むことができる。例えば、吸収性パッドは、膜２３の端部２７に隣接するか又はその近くに位置決めすることができる。吸収性パッドは、一般的に、膜２３全体を通して移行した流体を受け取る。当業技術で公知のように、吸収性パッドは、膜２３を通る毛管作用及び流体の流れを促進するのを助けることができる。
【００１３】
再び図１を参照すると、ラテラルフロー装置２０は、膜２３の表面に形成された計量チャンネル３５も含む。計量チャンネル３５は、制御された一定の容積の試験サンプルを分析するために検出区間３１に送出するように構成される。この実施形態では矩形を有するように示されているが、チャンネル３５は、一般的に、円形、正方形、三角形、台形、ｖ形、ｕ形、六角形、八角形、不規則形等のあらゆる望ましい断面形を有することができる。更に、チャンネル３５は、直線、テーパ付、湾曲、蛇行性、迷路状とすることができ、又はあらゆる他の望ましい構成とすることができる。
【００１４】
選択した形状に関係なく、計量チャンネル３５の寸法は、一般的に、受動的な毛管流を通じて試験サンプルを迅速に取り込むことができるようなものである。一般的に、毛管流は、チャンネル壁に対する流体の接着力が液体分子間の凝集力よりも大きい場合に起こる。より詳細には、毛管圧力は、チャンネルの断面寸法に反比例し、液体の表面張力にチャンネルを形成する材料に接触する流体の接触角の余弦を掛けたものに正比例する。従って、毛管流を高めるために、計量チャンネル３５の膜２３の縦方向「Ｌ」長さは、約２０ミリメートル未満とすることができ、一部の実施形態では、約０．００１から約１０ミリメートル、一部の実施形態では、約０．０１から約４ミリメートルとすることができる。勿論、長さは、幅の関数としても変動する場合がある。
【００１５】
計量チャンネル３５の寸法により、検出区間３１に送出されることになる試験サンプルの最終的な容積が決まる。より詳細には、試験サンプルは、付加されると計量チャンネル３５の空の容積を迅速に満たすことになり、それによって装置２０に送出されるサンプルの量が制御されることになる。制御された容積の試験サンプルが検出区間３１に容易に送出されるようにするために、計量チャンネル３５の高さ又は深さは、望ましい容積の試験サンプルを収容するように様々とすることができる。例えば、計量チャンネル３５の深さは、約０．１マイクロメートルから約８００マイクロメートルとすることができ、一部の実施形態では、約２０マイクロメートルから約４００マイクロメートル、一部の実施形態では、約８０マイクロメートルから約２００マイクロメートルとすることができる。更に、計量チャンネル３５の（「Ｗ」方向の）幅も、膜２３の幅と同じか又は実質的に同じとすることができる。従って、試験サンプルは、アッセイが開始されると、膜２３の全幅にわたって更に一様に流れることになる。次に、試験サンプルは、最終的に検出区間３１に更に一様に到達することになり、更に正確な結果が得られることになる。例えば、一部の実施形態では、計量チャンネル３５の幅は、約０．５から約２０ミリメートルの範囲であり、一部の実施形態では、約１から約１５ミリメートル、一部の実施形態では、約２から約１０ミリメートルの範囲である。勿論、チャンネル３５の幅、深さ、及び／又は長さも、寸法の関数として変動する場合がある。このような場合には、特定の幅、深さ、又は長さは、平均寸法である。
【００１６】
チャンネル３５が毛管作用により水性試料（例えば、血液）を取り込むことができる機能は、その表面張力が、水の表面張力（すなわち、７２ｍＮ／ｍ）に近づくか又はそれを超えると改善される。従って、必要に応じて、計量チャンネル３５は、１つ又はそれよりも多くの湿潤剤で処理し、表面張力を増大させることができる。本発明に用いることができる湿潤剤の１つの種類は、非イオン性界面活性剤のような親水性湿潤剤である。適切な非イオン性界面活性剤の例には、エトキシル化アルキルフェノール、エトキシル化及びプロポキシ化脂肪アルコール、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロックコポリマー、脂肪酸（Ｃ8−Ｃ18）のエトキシル化エステル、エチレンオキシドと長鎖アミン又はアミドとの縮合物、エチレンオキシドとアルコールとの縮合物、アセチレンジオール、及びその混合物が含まれる。適切な非イオン性界面活性剤の様々な特定の例には、以下に限定されるものではないが、メチルグルセス−１０、ジステアリン酸「ＰＥＧ−２０」メチルグルコース、セスキステアリン酸「ＰＥＧ−２０」メチルグルコース、Ｃ11-15パレス−２０、セテス−８、セテス−１２、ドドキシノール−１２、ラウレス−１５、「ＰＥＧ−２０」ヒマシ油、ポリソルベート２０、ステアレス−２０、「ポリオキシエチレン−１０」セチルエーテル、「ポリオキシエチレン−１０」ステアリルエーテル、「ポリオキシエチレン−２０」セチルエーテル、「ポリオキシエチレン−１０」オレイルエーテル、「ポリオキシエチレン−２０」オレイルエーテル、エトキシル化ノニルフェノール、エトキシル化オクチルフェノール、エトキシル化ドデシルフェノール、又はエトキシル化脂肪（Ｃ6−Ｃ22）アルコール、例えば、３から２０エチレンオキシド成分、「ポリオキシエチレン−２０」イソヘキサデシルエーテル、ラウリン酸「ポリオキシエチレン−２３」グリセロール、ステアリン酸「ポリオキシエチレン−２０」グリセリル、「ＰＰＧ−１０」メチルグルコースエーテル、「ＰＰＧ−２０」メチルグルコースエーテル、「ポリオキシエチレン−２０」ソルビタンモノエステル、「ポリオキシエチレン−８０」ヒマシ油、「ポリオキシエチレン−１５」トリデシルエーテル、「ポリオキシエチレン−６」トリデシルエーテル、ラウレス−２、ラウレス−３、ラウレス−４、「ＰＥＧ−３」ヒマシ油、ジオレイン酸「ＰＥＧ  ６００」、ジオレイン酸「ＰＥＧ  ４００」、及びその混合物が含まれる。市販の非イオン性界面活性剤には、ペンシルベニア州アレンタウン所在の「Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ」から入手可能なアセチレンジオール界面活性剤の「ＳＵＲＦＹＮＯＬ（登録商標）」系；ペンシルベニア州ピッツバーグ所在の「Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ」から入手可能なポリオキシエチレン界面活性剤の「ＴＷＥＥＮ（登録商標）」系；及びミズーリ州セントルイス所在の「Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．」から入手可能なポリオキシエチレン界面活性剤の「ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）」系（例えば、「ＴＲＩＴＯＮ（登録商標）Ｘ−１００」、「ポリオキシエチレン−１０」イソオクチルシクロフェニルエーテル）を含むことができる。
【００１７】
界面活性剤以外に、更に他の適切な湿潤剤には、水で又は水又はアルコールベースの電解質で湿潤すると乾燥時よりも実質的に潤滑性が高くなる水溶性又は水膨潤性ポリマーを含むことができる。このような親水性ポリマーの例には、例えば、アルギン酸ナトリウム、カリウム及びカルシウム、カルボキシメチルセルロース、寒天、ゼラチン、ポリビニルアルコール、コラーゲン、ペクチン、キチン、キトサン、ポリ（αアミノ酸）、ポリエステル、ポリ−１−カプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリエーテル、多糖類、親水性ポリウレタン、ポリヒドロキシアクリレート、ポリメタクリレート、デキストラン、キサンタン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、並びにＮ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルブチロラクタム、Ｎ−ビニルカプロラクタム、他の極性ペンダント基を有するビニル化合物、親水性エステル化基を有するアクリレート及びメタクリレート、ヒドロキシアクリレート、アクリル酸、及びその組合せのホモポリマー及びコポリマーが含まれる。
【００１８】
計量チャンネル３５は、一般的に、様々な異なる技術のいずれかを用いて形成することができる。例えば、計量チャンネル３５は、膜の別々の部分を支持材料上に単に積層し、その間にチャンネルが形成されるようにすることによって形成することができる。その結果、計量チャンネル３５の壁は、少なくとも部分的にそれぞれの膜構造体によって形成される。このような実施形態では、アッセイの開始前に疎水性の材料（例えば、ポリマー）で壁を処理することにより、試験サンプルが計量チャンネル３５から拡散しないように阻止することができる。同様に、チャンネル３５は、支持体２１によって形成される底面を有し、これは、疎水性の材料で形成することができる。
【００１９】
本発明の他の実施形態では、計量チャンネル３５は、膜２３に微細加工することができる。このような微細加工技術には、残りの部分に悪影響を及ぼすことなくチャンネルを形成するために膜材料の限定された領域のみを用いる。様々な機械的微細加工技術を用いて、このようなチャンネルを形成することができ、これには、例えば、切断、レーザ切除、フォトリソグラフィ等が含まれる。例えば、本発明の１つの特定的な実施形態では、レーザ切除技術を用いて計量チャンネル３５を形成する。レーザ切除とは、一般的に、ある一定の波長の入射光を用いて材料を除去するための工程を意味する。例えば、ポリマー材料では、入射光は、一般的にポリマーに光化学的変化を引き起こし、それによって化学溶解させることになる。本発明には、あらゆる公知のレーザを用いることができ、これには、例えば、ＣＯ2、パルス光レーザ、ダイオードレーザ、「ＮＤ  Ｙａｇ」１０６４ｎｍ及び５３２ｎｍレーザ、アレキサンドライト及びＱスイッチレーザ、パルス色素レーザ、光学及びＲＦレーザ、エルビウムレーザ、ルビーレーザ、及びホルミウムレーザが含まれる。例えば、ＣＯ2レーザを用いて、支持固定具上に装着されたニトロセルロース膜をエッチングすることができる。移動ビーム又はＸ−Ｙテーブルを用いることにより、ニトロセルロース上に高精度チャンネルを生成することができる。更に、レーザと共に光学レンズ、鏡などのような様々な他の公知の光学装置を用い、チャンネル形成を容易にすることができる。当業者に公知のように、チャンネル３５を形成するために、波長、パルス幅、パルス繰返し数、及びビーム品質のようなレーザ切除技術のパラメータを選択することができる。
【００２０】
本発明においては、化学的微細加工技術を用いて計量チャンネル３５を形成することができる。例えば、本発明には、膜２３に対する溶解機能を示す溶媒処理剤を用いることができる。膜２３の溶解が計量チャンネル３５の領域に確実に限定されたままとするために、溶媒処理剤の溶解機能（溶解作用）は、一般的に、膜２３の他の領域に流れる前にチャンネル３５を迅速に形成することができるように最適化される。溶媒処理剤に用いることができる適切な溶媒の一部の例には、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、へキシレングリコール、ポリエチレングリコール、エトキシジグリコール、及びジプロピレングリコールのようなグリコール；メチルグリコールエーテル、エチルグリコールエーテル、及びイソプロピルグリコールエーテルのようなグリコールエーテル；ジエチルエーテル及びテトラヒドロフランのようなエーテル；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、及びブタノールのようなアルコール；トリグリセリド；アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトンのようなケトン；酢酸エチル、酢酸ブチル、及び酢酸メトキシプロピルのようなエステル；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルカプリル／カプリン脂肪酸アミド及びＮ−アルキルピロリドンのようなアミド；アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル及びベンゾニトリルのようなニトリル；及びジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びスルホランのようなスルホキシド及びスルホンなどが含まれる。
【００２１】
勿論、選択された溶媒は、膜２３を形成するのに用いる材料により変わることになる。１つの特定的な実施形態では、例えば、膜２３は、ニトロセルロースで形成される。ニトロセルロースを溶解することができる溶媒（すなわち、活性溶媒）の例には、アセトン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトンのようなケトン；酢酸エチル、酢酸ブチル、及び酢酸メトキシプロピルのようなエステル；メチルグリコールエーテル、エチルグリコールエーテル、及びイソプロピルグリコールエーテルのようなグリコールエーテル；及びメタノール及びエタノールのようなアルコールが含まれる。一部の実施形態では、高温又は活性溶媒の存在下のようなある一定の条件下でニトロセルロースのみを溶解することができる潜伏性溶媒を用いることができる。このような潜伏性溶媒の例には、例えば、エタノール、イソプロパノール、及びブタノールを含むことができる。一部の場合では、活性溶媒及び共溶媒（例えば、潜伏性溶媒又は他の活性溶媒）の混合物を用いることができる。このような共溶媒により、活性溶媒の溶解機能を相乗的に改善することができ、又は単に費用を低減するために用いることもできる。用いる場合には、活性溶媒は、一般的に、約５０体積％よりも大きい量で存在し、一部の実施形態では、約６０体積％よりも大きい量で、一部の実施形態では、約７０体積％から約９５体積％の量で存在する。同様に、共溶媒は、約５０体積％未満の量で存在することができ、一部の実施形態では、約４０重量％未満、一部の実施形態では、約５体積％から約３０体積％の量で存在することができる。更に他の実施形態では、２つ又はそれよりも多くの潜伏性溶媒の混合物を用いることができる。
【００２２】
また、溶媒の純度もその溶解機能に影響を及ぼす可能性がある。すなわち、溶媒純度が高ければ、一般的に溶解機能が高くなる。従って、溶解機能を最適にするために、通常は、溶媒の純度も同様に最適化することが望ましい。例えば、殆どの実施形態では、本発明に用いられる溶媒の純度は、約９５質量％よりも大きく、一部の実施形態では、約９８質量％よりも大きく、一部の実施形態では、約９９質量％よりも大きい。
【００２３】
様々な公知の付加技術を用いて膜に溶媒処理剤を付加することができる。適切な付加技術には、例えば、スプレー、印刷（例えば、インクジェット、パッド等）、ピペット、エアプラシ、分取ポンプでの計量等が含まれる。１つの特定的な実施形態では、例えば、溶媒処理剤は、ラテラルフローストリップの検出ラインを形成するのによく用いられる分取及び任意的な乾燥工程を用いて付加される。このようなシステムは、多孔性膜のシートを分取機械に置く段階と、繰り出し軸にそれを通す段階とを含むことができる。これは、バッチ又は連続工程のいずれかを用いて達成することができる。分取機械は、膜が下を通過する時に正確な容積の溶媒処理剤を直線のラインに送出する。次に、シートが乾燥機を通過し、更に加工するためにスプールに繰り出される。バッチ工程のための１つのこのような実験室規模の分取ポンプシステムは、カリフォルニア州トウェインハート所在の「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．」から「Ｍａｔｒｉｘ（登録商標）１６００」という名称で入手可能である。
【００２４】
また、溶媒処理剤は、望ましい大きさ及び形状の計量チャンネル３５を形成するのに有効なあらゆる量を付加することができる。用いられる最終的な量は、膜２３に対する溶媒の溶解機能、付加速度などを含む様々な因子によって判断することができる。例えば、一部の実施形態では、溶媒処理剤は、約０．０１から約１０マイクロリットル／１センチメートルの膜の幅の量で付加され、一部の実施形態では、約０．１から約１０マイクロリットル／１センチメートルの膜の幅で、一部の実施形態では、約０．５から約５マイクロリットル／１センチメートルの膜２３の幅で付加される。
【００２５】
上述の微細加工技術の利益の１つは、疎水性材料を用いるような別の処理を必要とすることなく、計量チャンネルの壁に障壁特性を付与することができることである。例えば、図３を参照すると、微細加工技術を受けた計量チャンネル３５の一実施形態が断面で示されている。この実施形態の膜２３は、孔６０を含むが、計量チャンネル３５の壁３９の近くに先に位置決めされたどの孔も、チャンネルを微細加工した後に破壊されるか又は実質的に大きさが小さくなるかのいずれかである。同様に、チャンネル３５は、一般的に疎水性材料で形成される支持体２１によって形成された底面４１を有する。従って、壁３９を通過して膜２３の下を通る試験サンプルの流れが実質的に阻止される。代替的に、計量チャンネル３５は、支持体２１まで延びず、チャンネルの底面が膜２３によって形成されるようにしてもよい。このような場合には、微細加工技術は、底面の近くに予め位置決めされたあらゆる孔を破壊することができる。
【００２６】
それが形成される方式に関係なく、計量チャンネル３５は、アッセイの開始が望まれるまで試験サンプルを収集するための機構として働く。試験サンプルは、ユーザが計量チャンネル３５に直接付加することができ、又はそれは、アッセイ装置２０の他の場所から、例えば、サンプルパッド、血液フィルタ等から計量チャンネル３５に供給することができる。一実施形態では、ユーザは、全血滴（例えば、ランセット、指、又は前腕のような他の別の部位から得られる液滴）を計量チャンネル３５に単純に付加することができる。必要に応じて、アッセイ装置２０は、試験サンプルを計量チャンネル３５に付加することが容易な構成にすることができる。例えば、図６を参照すると、計量チャンネル３５、膜２３、及び支持体２１を含むアッセイ装置２０の一実施形態が示されている。この特定的な実施形態では、先端２４がチャンネル３５に形成されるように、膜２３及び支持体２１の一部が除去される。例えば、先端２４は、ユーザの皮膚を押し下げ、それによって血液を計量チャンネル３５に移送することができる位置をもたらすことができる。
【００２７】
試験サンプルが全血である場合には、計量チャンネル３５は、赤血球凝集試薬（すなわち、凝集素）で処理して赤血球を血清から分離するのを容易にすることができる。例えば、チャンネル３５の壁３９及び／又は表面４１は、このような凝集剤で前処理することができる。従って、血清又は血漿のみが検出区間３１で分析され、それによって低容積試験サンプルの半定量又は定量検出を改善することができる。凝集素は、コンカナバリンＡ又は「Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ  ｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ」のようなレクチンとすることができ、又は多クローン性ラビット抗ヒト赤血球抗体製剤のような赤血球に特異的に結合する抗体とすることができる。凝集素は、一般的に、試験サンプル中の殆どの赤血球を凝集させるのに十分な量で付加される。更に、他の試薬を付加し、ある一定の他の生物学的サンプル成分と選択的に結合させるか又はその動きを遅くすることもできる。例えば、計量チャンネル３５は、赤血球を血漿から分離する試薬で処理し、検体（例えば、Ｃ反応性タンパク質）のような血漿成分を分析することを可能にすることができる。代替的に、生物学的サンプル成分をその生物学的、化学的、又は物理的特性で選択的に分離する試薬を付加することができる。血液サンプルの成分の非特異的結合又は非特異的吸着を低減する他の試薬を用いて、計量チャンネル３５を処理することができる。例えば、計量チャンネル３５は、アルブミン（例えば、ウシ血清アルブミン）のようなタンパク質で処理することができる。
【００２８】
試験サンプルが計量チャンネル３５から検出区間３１まで流れ始めるようにさせるために、様々な技術を用いることができる。例えば、図２を参照すると、膜２３と流体連通するように計量チャンネル３５を覆って配置される架橋部材５１が示されている。より詳細には、架橋部材５１は、検出区間３１に近い場所で膜２３に隣接してそれと流体連通する第１の端部５３と、これも膜２３に隣接してそれと流体連通する第２の対向する端部５５とを有する。架橋部材５１は、毛管的「揚力」を生じ、これが、少量の試験サンプルを計量チャンネル３５から引っ張る。架橋部材５１に吸収された状態で、試験サンプルは、分析されるために膜２３を通って検出区間３１まで流れることができる。架橋部材５１は、試験サンプルがそれを通って流れることができるあらゆる材料で形成することができる。例えば、架橋部材５１は、膜２３を形成するのに用いるのに上述の膜ベースの材料のいずれからも形成することができる。用いることができる一部の特定の材料には、以下に限定されるものではないが、ナイロン、ニトロセルロース、セルロース、多孔性ポリエチレンパッド、及びガラス繊維濾紙が含まれる。
【００２９】
血液が試験サンプルである場合には、架橋部材５１は、血液分離フィルタの機能も果たすことができる。血液分離フィルタは、全血サンプル中に含まれる細胞成分（例えば、赤血球）を選択的に保持し、血液サンプルの残りの成分（例えば、血漿又は血清）を検出区間に送出する。血液分離フィルタは、あらゆる適切な材料、例えば、流体から細胞（例えば、血液細胞）を濾過することができる疎水性材料で作ることができる。赤血球捕捉試薬で処理されたガラス繊維、セルロース又はガラスフィルタ、ガラス繊維フィルタ、合成繊維フィルタ、又は以上の材料のあらゆる組合せを含む混成材料のような様々なパッキング又は篩い分けデプスフィルタを用いることができる。例えば、ガラス繊維フィルタは、英国ケント所在の「Ｗｈａｔｍａｎ  ｐｌｃ」、マサチューセッツ州ビルリカ所在の「Ｍｉｌｌｅｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐ．」、及びミシガン州アナーバー所在の「Ｐａｌｌ  Ｃｏｒｐ．」から市販されている。このようなガラス繊維フィルタの繊維直径は、約０．０５から約９マイクロメートルの範囲、密度は、約５０から約１５０ｇ／ｍ2の範囲とすることができる。適切な血液分離フィルタの他の例は、Ａｌｌｅｎ他に付与された米国特許第５，４１６，０００号、並びにＳｈｕｌｌ他に付与された米国特許出願公開第２００４／０１２６８３３号及びＺｈｏｕに付与された第２００３／００３２１９６号に説明されており、その全ては、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。必要に応じて、血液分離フィルタは、例えば、上述のように１つ又はそれよりも多くの試薬（例えば、凝集素）で処理することができる。
【００３０】
図４を参照すると、ラテラルフローアッセイ装置２０の更に他の実施形態が示されている。図４Ａに示すように、吸収性部材７０は、膜２３内に形成された計量チャンネル３５内に位置決めされる。必ずしも必要ではないが、吸収性部材７０は、試験サンプルがチャンネル３５から架橋部材５１に流れ始めるのを助けている（図４Ｂ）。例えば、アッセイを行うのが望ましい場合には、吸収性部材７０が、チャンネル３５内に配置されて試験サンプルを吸収する。図４Ｂに示すように、架橋部材５１は、次に、吸収性部材７０の近くにそれと流体連通するように配置される。このようにして、試験サンプルは、単純に吸収性部材７０から架橋部材５１に流れることができる。
【００３１】
また、計量チャンネルは、検出区間が位置する膜上に形成する必要がないことも理解すべきである。例えば、計量チャンネルは、第１の膜上に形成することができ、これは、次に、アッセイを行うために第２の膜と流体連通するように位置決めされる。例えば、図５を参照すると、上述のように形成された計量チャンネル８５を含むこのような別の膜８３の一実施形態が示されている。アッセイを開始するために、膜８３の近くにそれと流体連通する第１の端部９１と、第２の対向する端部９５とを有する架橋部材８１が用いられる。第２の対向する端部９５は、例えば、サンプルパッド、接合パッド等に隣接してラテラルフローアッセイ装置（図示せず）の膜と流体連通するように配置され、試験サンプルがチャンネル８５から検出区間（図示せず）に流れ始めるようにすることができる。
【００３２】
計量チャンネル３５を膜２３と流体連通するように配置するのに用いられる特定の機構に関係なく、試験サンプルが検出区間３１に容易に送出されるように希釈剤（又は洗浄剤）を一般的に用いる。希釈剤は、一般的に、チャンネル３５の上流に付加し、検出区間３１の方向に流れ始めることを可能にする。例えば、付加されると、希釈剤は、膜２３を通過して架橋部材５１の第１の端部５３まで到達するまで流れることができる（図１から２）。希釈剤は、次に、架橋部材５１を通って流れ、そこで試験サンプルと混合され、試験材料を計量チャンネル３５から架橋部材５１の第２の端部５５まで運ぶのを助ける。最後に、希釈剤／試験サンプル混合物は、第２の端部５５から検出区間３１まで流れて分析される。希釈剤は、毛管作用により流体が移動することができるほど十分に低い粘性であり、かつ検体とあらゆる結合剤の間の反応を支持する（例えば、抗体／抗原相互作用に介入しない）粘性を有するあらゆる材料とすることができる。一実施形態では、希釈剤は、水、緩衝剤；塩（例えば、ＮａＣｌ）；タンパク質安定剤（例えば、ＢＳＡ、カゼイン、トレハロース、又は血清）；及び／又は洗剤（例えば、非イオン性界面活性剤）を含む。例示的な緩衝剤には、例えば、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（例えば、ｐＨ７．２）、２−（Ｎ−モルホリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）（例えば、ｐＨ５．３）、ＨＥＰＥＳ緩衝液、及びＴＢＳ緩衝液などが含まれる。
【００３３】
上述の構成要素に加えて、本発明の診断試験キットは、検出精度を改善するために様々な他の構成要素を含むことができる。例示的な目的のためだけに、存在を検出するのに本発明によって実行することができるイムノアッセイの一実施形態を今からより詳細に以下に説明する。イムノアッセイは、生物体に病原性又は異質である抗原の存在に反応して抗体が生成される免疫系機構を利用する。これらの抗体及び抗原、すなわち、免疫反応物質は、互いに結合することができ、それによって生物学的サンプル内にその特定の抗原が存在するか否か又はその濃度を判断するのに用いることができる特異性の高い機構が生じる。
【００３４】
イムノアッセイを開始するために、最初に、ランセット、針、スポイト、ピペット、毛管装置などを用いることにより、試験サンプル（例えば、全血）を計量チャンネル３５に付加する。望ましい容積の試験サンプルが計量チャンネル３５内に含まれた状態で、架橋部材５１が、計量チャンネル３５を覆って配置され、希釈剤が装置２０に付加される。架橋部材５１及び希釈剤の付加は、同時又は順次的に行うことができ、かつ手動又は自動作動で行うことができる。希釈剤を付加する場所は、必要に応じて様々とすることができる。例えば、一部の実施形態では、希釈剤は、膜２３と流体連通するサンプルパッド（図示せず）又は接合パッド（図示せず）のような付加的な膜に付加される。サンプルパッド及び接合パッドは、ガラス繊維のような流体が通過することができるあらゆる材料で形成することができる。更に、必要に応じて、計量チャンネル３５は、上述のように、サンプルパッド及び／又は接合パッドに形成することができる。
【００３５】
試験サンプル中の検体の検出を容易にするために、視覚的に又は計測装置によるかのいずれかで検出可能な物質をサンプルパッド及び／又は接合パッドに予め付加することができ、又は希釈剤又は試験サンプルと予め混合することができる。一般的に、視覚的に又は計測装置により検出可能な信号を生成することができる全ての物質は、検出プローブとして用いることができる。適切な検出可能物質には、例えば、発光化合物（例えば、蛍光、燐光等）；放射性化合物；可視化合物（例えば、有色色素又は金等の金属物質）；信号生成物質を含むリポソーム又は他の小胞；及び酵素及び／又は基質などを含むことができる。他の適切な検出可能物質は、Ｊｏｕ他に付与された米国特許第５，６７０，３８１号及びＴａｒｃｈａ他に付与された第５，２５２，４５９号に説明されていると考えられ、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。検出可能物質が有色の場合には、理想的な電磁放射は、相補的波長の光である。例えば、青色検出プローブは、赤色光を強く吸収する。
【００３６】
一部の実施形態では、検出可能物質は、光学的に検出可能な信号を生成する発光化合物とすることができる。例えば、適切な蛍光分子には、以下に限定されるものではないが、蛍光色素、ユウロピウムキレート、フィコビリタンパク質、ローダミン、及びその誘導体及び類似物を含むことができる。他の適切な燐光化合物は、一般的に「量子ドット」と呼ばれる半導体ナノ結晶である。例えば、このようなナノ結晶は、ＸをＳｅ、Ｔｅ、Ｓ等として、式ＣｄＸのコアを含むことができる。更に、ナノ結晶は、ＹをＣｄ又はＺｎ、ＺをＳ又はＳｅとして、式ＹＺの上に重なるシェルで不動態化することができる。更に、適切な半導体ナノ結晶の他の例は、Ｂａｒｂｅｒａ−Ｇｕｉｌｌｅｍ他に付与された米国特許第６，２６１，７７９号及びＤａｐｐｒｉｃｈに付与された第６，５８５，９３９号にも説明されており、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。
【００３７】
更に、適切な燐光化合物には、ルテニウム、オスミウム、レニウム、イリジウム、ロジウム、プラチナ、インジウム、パラジウム、モリブデン、テクネチウム、銅、鉄、クロム、タングステン、及び亜鉛などのような１つ又はそれよりも多くの金属の金属錯体を含むことができる。特に好ましいものは、ルテニウム、レニウム、オスミウム、プラチナ、及びパラジウムである。金属錯体は、水性又は非水性の環境で錯体の溶解度を高める１つ又はそれよりも多くの配位子を含むことができる。例えば、配位子の適切な一部の例には、以下に限定されるものではないが、ピリジン；ピラジン；イソニコチンアミド；イミダゾール；ビピリジン；ターピリジン；フェナントロリン；ジピリドフェナジン；ポルフィリン、ポルフィン、及びその誘導体が含まれる。このような配位子は、例えば、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、アラルキル、置換アラルキル、カルボキシレート、カルボキサルデヒド、カルボキサミド、シアノ、アミノ、ヒドロキシ、イミノ、ヒドロキシカルボニル、アミノカルボニル、アミジン、グアニジン、ウレイド、イオウ含有基、リン含有基、及びＮ−ヒドロキシ−スクシンイミドのカルボキシレートエステルで置換することができる。
【００３８】
ポルフィリン及びポルフィン金属錯体は、メチレンブリッジと共に連結し、金属が内部空洞をキレートした環状構造を形成するピロール基を有する。これらの分子の多くは、室温、適切な溶媒中（例えば、水中）、及び酸素のない環境で強い燐光特性を示す。燐光特性を示すことができる適切な一部のポルフィリン錯体には、以下に限定されるものではないが、プラチナ（ＩＩ）コプロポルフィリン−Ｉ及びＩＩＩ、パラジウム（ＩＩ）コプロポルフィリン、ルテニウムコプロポルフィリン、亜鉛（ｌｌ）−コプロポルフィリン−Ｉ、及びその誘導体等が含まれる。同様に、燐光特性を示すことができる適切な一部のポルフィン錯体には、以下に限定されるものではないが、プラチナ（ｌｌ）テトラ−メソ−フルオロフェニルポルフィン及びパラジウム（ｌｌ）テトラ−メソ−フルオロフェニルポルフィンが含まれる。更に他の適切なポルフィリン及び／又はポルフィン錯体は、Ｓｃｈｍｉｄｔ他に付与された米国特許第４，６１４，７２３号；Ｈｅｎｄｒｉｘに付与された第５，４６４，７４１号；Ｓｏｉｎｉに付与された第５，５１８，８８３号；Ｅｗａｒｔ他に付与された第５，９２２，５３７号；Ｓａｇｎｅｒ他に付与された第６，００４，５３０号；及びＰｏｎｏｍａｒｅｖ他に付与された第６，５８２，９３０号に説明されており、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。
【００３９】
また、ビピリジン金属錯体は、燐光化合物として用いることができる。適切なビピリジン錯体の一部の例には、以下に限定されるものではないが、ビス［（４，４’−カルボメトキシ）−２，２’−ビピリジン］２−［３−（４−メチル−２，２’−ビピリジン−４−イル）プロピル］−１，３−ジオキソランルテニウム（ＩＩ）；ビス（２，２’ビピリジン）［４−（ブタン−１−アール）４’−メチル−２，２’−ビ−ピリジン］ルテニウム（ＩＩ）；ビス（２，２’−ビピリジン）［４−（４’−メチル−２，２’−ビピリジン−４’−イル）−酪酸］ルテニウム（ＩＩ）；トリス（２，２’ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）；（２，２’−ビピリジン）［ビス−ビス（１，２−ジフェニルホスフィノ）エチレン］２−［３−（４−メチル−２，２’−ビピリジン−４’−イル）プロピル］−１，３−ジオキソランオスミウム（ＩＩ）；ビス（２，２’−ビピリジン）［４−（４’−メチル−２，２’−ビピリジン）−ブチルアミン］ルテニウム（ＩＩ）；ビス（２，２’−ビピリジン）［１−ブロモ−４（４’−メチル−２，２’−ビピリジン−４−イル）ブタン］ルテニウム（ＩＩ）；ビス（２，２’−ビピリジン）マレイミドヘキサン酸、及び４−メチル−２，２’−ビピリジン−４’−ブチルアミドルテニウム（ＩＩ）等が含まれる。燐光特性を示すことができる更に他の適切な金属錯体は、Ｒｉｃｈｔｅｒ他に付与された米国特許第６，６１３，５８３号；Ｍａｓｓｅｖ他に付与された第６，４６８，７４１号；Ｍｅａｄｅ他に付与された第６，４４４，４２３号；Ｍａｓｓｅｖ他に付与された第６，３６２，０１１号；Ｂａｒｄ他に付与された第５，７３１，１４７号；及びＭａｓｓｅｖ他に付与された第５，５９１，５８１号に説明されていると考えられ、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。
【００４０】
場合によっては、発光化合物は、比較的長い発光寿命を有することができ、比較的大きな「ストークスシフト」を有する場合がある。「ストークスシフト」という用語は、一般的に、発光放射のスペクトル線又は帯域が励起線又は帯域よりも長い発光波長に変位することであると定義される。ストークスシフトが比較的大きければ、発光化合物の励起波長は、その発光波長から遠くに離れたままとすることができ、励起波長と発光波長の間に大きな差があると、発光信号から反射励起放射を消失させるのが容易になるために望ましい。更に、ストークスシフトが大きいと、サンプル中の発光分子からの干渉及び／又は一部の体液（例えば、血液）に存在するタンパク質又はコロイドによる光散乱が最低になる。更に、ストークスシフトが大きいと、背景干渉を消失させるための高価で高精度のフィルタの必要性も最小になる。例えば、一部の実施形態では、発光化合物のストークスシフトは、約５０ナノメートルよりも大きく、一部の実施形態では、約１００ナノメートルよりも大きく、一部の実施形態では、約１００から約３５０ナノメートルである。
【００４１】
例えば、ストークスシフトの大きな例示的な燐光化合物には、サマリウム（Ｓｍ（ＩＩＩ））、ジスプロシウム（Ｄｙ（ＩＩＩ））、ユウロピウム（Ｅｕ（ＩＩＩ））、及びテルビウム（Ｔｂ（ＩＩＩ））のランタニドキレートが含まれる。このようなキレートは、実質的に短い波長でキレートを励起した後、強く赤方シフトした挟帯域で長寿命の発光を示すことができる。一般的に、キレートは、分子のランタニドの近くに位置する発色団があるために、強い紫外線励起区間を有する。発色団により励起された後、励起エネルギは、励起発色団からランタニドに移行することができる。この後、ランタニドの特徴である蛍光発光が起こる。例えば、ユウロピウムキレートのストークスシフトは、蛍光色素が僅かに約２８ナノメートルであるのに比較して、約２５０から約３５０ナノメートルである。更に、ユウロピウムキレートの蛍光は長寿命であり、寿命は、他の蛍光ラベルが約１から約１００ナノ秒であるのに比較して、約１００から約１０００マイクロ秒である。更に、これらのキレートは、挟発光スペクトルを有し、一般的に、帯域幅は、約５０％発光で約１０ナノメートル未満である。適切なユウロピウムキレートの１つは、Ｎ−（ｐ−イソチオシアナトベンジル）−ジエチレントリアミンテトラ酢酸−Ｅｕ+3である。
【００４２】
更に、水溶液又は懸濁液中で不活性かつ安定であり、本質的に蛍光性であるランタニドキレートを本発明に用いて、水溶液又は懸濁液中で溶解性が限定され、かつ急冷の問題を有するキレートを保護するのに用いられることが多いミセル形成試薬の必要性をなくすことができる。このようなキレートの一例は、４−［２−（４−イソチオシアナトフェニル）エチニル］−２，６−ビス（［Ｎ，Ｎ−ビス（カルボキシメチル）アミノ］メチル）−ピリジンである［参照：Ｌｏｖｇｒｅｎ，Ｔ．他著「Ｃｌｉｎ．Ｃｈｅｍ．」、第４２巻、１１９６から１２０１頁（１９９６年）］。更に、一部のランタニドキレートは、例外的に高いＳＮ比を示している。例えば、１つのこのようなキレートは、４座β−ジケトネート−ユウロピウムキレートである［参照：Ｙｕａｎ，Ｊ．及びＭａｔｓｕｍｏｔｏ，Ｋ．著「Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．」、第７０巻、５９６から６０１頁（１９９８年）］。上述の蛍光ラベルに加えて、本発明に用いるのに適切な他のラベルは、Ｍｕｌｌｉｎａｘ他に付与された米国特許第６，０３０，８４０号；Ｄａｖｉｄｓｏｎに付与された第５，５８５，２７９号；Ｓｉｎｇｅｒ他に付与された第５，５７３，９０９号；Ｗｉｅｄｅｒ他に付与された第６，２４２，２６８号：及びＨｅｍｍｉｌａ他に付与された第５，６３７，５０９号に説明されていると考えられ、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。
【００４３】
上述のような検出可能な物質は、単独で用いることができ、又は粒子（時に「ビーズ」又は「マイクロビーズ」と呼ばれる）と共に用いることができる。例えば、核、マイコプラズマ、プラスミド、プラスチド、哺乳類細胞（例えば、赤血球ゴースト）、単細胞微生物（例えば、細菌）、多糖類（例えば、アガロース）などのような天然からの粒子を用いることができる。更に、合成粒子を用いることもできる。例えば、一実施形態では、蛍光又は有色色素でラベル付けされたラテックス微小粒子が用いられる。本発明には、あらゆる合成粒子を用いることができるが、粒子は、一般的に、ポリスチレン、ブタジエンスチレン、スチレンアクリル−ビニルターポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリビニルアセテート、ポリビニルピリジン、ポリジビニルベンゼン、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリル、ビニルクロリド−アクリレートなど、又はそのアルデヒド、カルボキシル、アミノ、ヒドロキシル、又はヒドラジド誘導体で形成される。他の適切な粒子は、Ｊｏｕ他に付与された米国特許第５，６７０，３８１号；Ｔａｒｃｈａ他に付与された第５，２５２，４５９号；及びＢｏｄｚｉｎ他に付与された米国特許公開第２００３／０１３９８８６号に説明されていると考えられ、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。適切な蛍光粒子の市販の例には、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．」により商品名「ＦｌｕｏＳｐｈｅｒｅ」（レッド５８０／６０５）及び「ＴｒａｎｓｆｌｕｏＳｐｈｅｒｅ」（５４３／６２０）で販売される蛍光カルボキシル化微小球、並びにこれも「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ，Ｉｎｃ．」で販売される「Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ」及び５−及び６−カルボキシテトラメチルローダミンが含まれる。更に、適切な着色ラテックス微小粒子の市販の例には、「Ｂａｎｇ’ｓ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，Ｉｎｃ」から販売されるカルボキシル化ラテックスビーズも含まれる。更に、本発明には、金属粒子（例えば、金粒子）を用いることができる。
【００４４】
用いる場合には、粒子の形状は、一般的に様々とすることができる。例えば、１つの特定的な実施形態では、粒子の形状は球形である。しかし、本発明には、平板、ロッド、円板、バー、管、不規則な形状などのような他の形状も考えられていることを理解すべきである。更に、粒子の大きさも様々とすることができる。例えば、粒子の平均の大きさ（例えば、直径）は、約０．１ナノメートルから約１００ミクロンの範囲とすることができ、一部の実施形態では、約１ナノメートルから約１０ミクロン、一部の実施形態では、約１０から約１００ナノメートルの範囲とすることができる。
【００４５】
場合によっては、検体に更に容易に結合することができるように何らかの方式で検出プローブを修正することが望ましいこともある。そのような場合には、検出プローブは、それに結合して接合プローブを形成する特異的結合メンバで修正することができる。特異的結合メンバは、一般的に、特異的結合対、すなわち、分子の１つが化学的及び／又は物理的に第２の分子に結合する２つの異なる分子のメンバを意味する。例えば、免疫反応性の特異的結合メンバには、組換え型ＤＮＡ法又はペプチド合成によって形成されるものを含む抗原、ハプテン、アプタマー、抗体（１次又は２次）、及びその錯体を含むことができる。抗体は、単クローン又は多クローン抗体、組換え型タンパク質又はその混合物又は断片、並びに抗体及び他の特異的結合メンバの混合物とすることができる。このような抗体の調製及び特異的結合メンバとして用いるその適合性の詳細は、当業者には公知である。他のよく用いられる特異的結合対には、以下に限定されるものではないが、ビオチン及びアビジン（又はその誘導体）、ビオチン及びストレプトアビジン、炭水化物及びレクチン、相補的ヌクレオチド配列（ターゲット核酸配列を検出するためのＤＮＡハイブリッド形成アッセイに用いられるプローブ及び捕捉核酸配列を含む）、組換え法で形成されたものを含む相補的ペプチド配列、エフェクター及びレセプター分子、ホルモン及びホルモン結合タンパク質、酵素補助因子及び酵素、及び酵素阻害剤及び酵素等が含まれる。更に、特異的結合対には、元の特異的結合メンバに類似するメンバを含むことができる。例えば、検体と共通の少なくとも１つのエピトープを有する限り、検体の誘導体又は断片（すなわち、「類似物」）を用いることができる。
【００４６】
特異的結合メンバは、一般的に、様々な公知の技術のいずれかを用いて検出プローブに取り付けることができる。例えば、特異的結合メンバの検出プローブ（例えば、粒子）への共有結合は、カルボン酸、アミノ、アルデヒド、ブロモアセチル、ヨードアセチル、チオール、エポキシ及び他の反応性又は結合基、並びにそれでタンパク質結合反応を行うことができる残留フリーラジカル及びラジカルカチオンを用いて達成することができる。更に、検出プローブの表面は、比較的高表面濃度の極性基を含むことができるために、官能化コモノマーとして表面官能基を組み込むことができる。更に、検出プローブは、合成後にポリ（チオフェノール）等で官能化されることが多いが、検出プローブは、更に修飾することを必要とすることなくタンパク質と直接供給結合することができる。例えば、一実施形態では、接合の第１の段階は、カルボジイミドを用いてプローブ表面のカルボン酸基を活性化する段階である。第２の段階では、活性化カルボン酸基が抗体のアミノ基と反応してアミド結合を形成する。活性化及び／又は抗体連結は、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（例えば、ｐＨ７．２）又は２−（Ｎ−モルホリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）（例えば、ｐＨ５．３）のような緩衝液中で行うことができる。得られる検出プローブは、次に、例えば、エタノールアミンと接触させて、全ての残りの活性化部位を遮断することができる。全体的に、この工程では、抗体が共有的にプローブに付着した接合検出プローブが形成される。本発明には、共有結合以外に、物理的吸着のような他の付着技術を用いることもできる。
【００４７】
再び図１から図２を参照すると、希釈剤及びあらゆる任意的な検出プローブは、架橋部材５１の第１の端部５３に到達するまで膜２３を通過する。架橋部材５１の第２の端部５５を通過した後、希釈剤及び試験サンプルは、一般的に計量チャンネル３５の下流に位置決めされている検出区間３１に到達するまで膜２３を通って進む。本発明者は、検出区間３１に到達すると、試験サンプルの容積が、検出区間３１の全幅にわたって比較的一様であることを発見した。更に、計量チャンネル３５の結果として、試験サンプルの容積も狭い範囲内で予め判断される。
【００４８】
検出区間３１内には、接合した検出プローブに結合することができる受容材料が不動化されている。受容材料は、上述の特異的結合メンバと同じ材料から選択することができ、これには、例えば、抗原；ハプテン；タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、又はタンパク質Ａ／Ｇのような抗体結合タンパク質；ニュートラアビジン（脱グリコシル化アビジン誘導体）、アビジン（高カチオン性６６，０００ダルトン糖タンパク質）、ストレプトアビジン（非グリコシル化５２，８００ダルトンタンパク質）、又はキャプトアビジン（ニトロ化アビジン誘導体）；１次又は２次抗体、及びその誘導体又は断片が含まれる。一実施形態では、例えば、受容材料は、試験サンプル内の抗原に特異的な抗体である。受容材料は、検体と接合検出プローブの間に形成される錯体に対する静止結合部位として働く。より詳細には、抗体、抗原などのような検体は、一般的に、２つ又はそれよりも多くの結合部位（例えば、エピトープ）を有する。検出区間３１に到達すると、これらの結合部位の１つは、接合プローブの特異的結合メンバにより占有される。しかし、検体の遊離結合部位は、不動化された第１の受容材料に結合することができる。不動化された受容材料に結合されると、錯体化したプローブは、新しい三重のサンドイッチ錯体を形成する。
【００４９】
検出区間３１以外に、ラテラルフロー装置２０はまた、検出精度を高めるために様々な他の区間を形成することができる。例えば、高い検体濃度に関連する実施形態では、アッセイ装置２０は、検出区間３１の下流に位置決めされ、検体濃度がアッセイに対し飽和濃度（「フック効果」領域）に達したか否かの情報を提供するように構成された指示区間３５を含むことができる。指示区間３５は、膜２３上に不動化されて、接合検出プローブのための静止結合部位として働く第２の受容材料を含む。指示区間３５内で望ましく結合させるために、一般的に、第２の受容材料は、検体で錯体化されたこれらの検出プローブと錯体化されないものとの間を区別することができることが望ましい。例えば、一実施形態では、第２の受容材料には、検体分子、又はその誘導体又は断片（すなわち、類似物）のような少なくとも１つのエピトープを検体と共通に有する分子が含まれ、検体と錯体化していない場合に抗体接合体と特異的に結合することを可能にする。
【００５０】
代替的に、第２の受容材料は、検体分子でもその類似体でもないが、それでも錯体化されていない接合検出プローブに優先的に結合することができる生物学的材料を含むことができる。一実施形態では、例えば、第１の受容材料は、抗ＣＲＰＩｇＧ1のような単クローン抗体とすることができる。検出プローブには、第１の受容材料の単クローン抗体と異なる抗ＣＲＰＩｇＧ2のような単クローン抗体が接合される。この特定的な実施形態では、第２の受容材料は、Ｆc断片に対して吸着されており、従って、ＩｇＧのＦab部分としか反応しないヤギ抗ヒトＩｇＧＦ（ａｂ’）2のような２次抗体とすることができる。従って、検体が存在しない場合には、２次抗体は、抗ＣＲＰＩｇＧ2単クローン抗体の遊離「Ｆab」結合ドメインに結合することができる。しかし、試験サンプル中に抗原が存在する場合には、それは、まず抗ＣＲＰＩｇＧ2単クローン抗体の「Ｆab」結合ドメインと錯体化する。抗原が存在すると、「Ｆab」結合ドメインは、次に２次抗体と結合するのに利用できなくなる。従って、指示区間３５内の２次抗体は、錯体化されていない検出プローブに優先的に結合することができる。
【００５１】
検出区間３１及び任意的な指示区間３５により正確な結果を得ることができるが、実際の試験条件下で試験サンプル内の検体の相対濃度を判断するのは、時に困難である。従って、アッセイ装置２０には、較正区間３２を含むことができる。この実施形態では、較正区間３２は、膜２３上に形成され、かつ検出区間３１及び任意的な指示区間３５の下流に位置決めされる。代替的に、較正区間３２は、検出区間３１及び／又は任意的な指示区間３５の上流に位置決めすることができる。較正区間３２には、膜２３の長さを通過するあらゆる較正プローブに結合することができる第３の受容材料を備える。用いる場合には、較正プローブは、検出プローブに用いられる検出可能物質と同じか又は異なる検出可能物質を含むことができる。更に、較正プローブには、上述のような特異的結合メンバを接合することができる。例えば、一実施形態では、ビオチニル化較正プローブを用いることができる。一般的には、較正プローブは、検出区間３１及び指示区間３５で第１又は第２の受容材料に結合しないように選択される。較正区間３２の第３の受容材料は、検出区間３１又は指示区間３５に用いられる受容材料と同じか又は異なるものとすることができる。例えば、一実施形態では、第３の受容材料は、抗原、ハプテン、抗体結合タンパク質（例えば、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、又はタンパク質Ａ／Ｇ）、ニュートラアビジン、アビジン、ストレプトアビジン、キャプトアビジン、１次又は２次抗体、又はその錯体のような生物学的受容材料である。更に、Ｓｏｎｇ他に付与された米国特許出願公開第２００３／０１２４７３９号に説明されているような較正区間３２の第３の受容材料（例えば、多価電解質）のための様々な非生物学的材料を用いることが望ましい場合があり、この特許出願は、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。
【００５２】
用いる場合には、多価電解質は、正味の正又は負の電荷、並びにほぼ中性の正味の電荷を有することができる。例えば、正味の正の電荷を有する多価電解質の適切な一部の例には、以下に限定されるものではないが、ポリリシン（ミズーリ州セントルイス所在の「Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．、Ｉｎｃ．」から市販されている）、ポリエチレンイミン；ポリ（ジメチルアミン−コ−エピクロロヒドリン）のようなエピクロロヒドリン官能性ポリアミン及び／又はポリアミドアミン；ポリジアリルジメチル−アンモニウムクロリド；及び四級アンモニウム水溶性モノマーでグラフトされたセルロースコポリマー又はセルロース誘導体のようなカチオン性セルロース誘導体などが含まれる。１つの特定的な実施形態では、四級アンモニウム水溶性モノマーを含有するセルロース誘導体である「ＣｅｌＱｕａｔ（登録商標）ＳＣ−２３０Ｍ」又は「Ｈ−１００」（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｎｃ．」から入手可能）を用いることができる。更に、正味の負の電荷を有する多価電解質の適切な一部の例には、以下に限定されるものではないが、ポリ（エチレン−コ−メタクリル酸、ナトリウム塩）のようなポリアクリル酸などが含まれる。更に、両親媒性多価電解質（すなわち、極性及び非極性部分を有する）のような他の多価電解質を用いることができることも理解すべきである。例えば、適切な両親媒性多価電解質の一部の例には、以下に限定されるものではないが、ポリ（スチリル−ｂ−Ｎ−メチル２−ビニルピリジニウムヨージド）及びポリ（スチリル−ｂ−アクリル酸）が含まれ、その両方は、カナダのドーバル所在の「Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ．」から入手可能である。
【００５３】
一般的に、あらゆる多価電解質を用いることができるが、特定の用途に選択される多価電解質は、検出プローブ、較正プローブ、及び膜等の性質に応じて様々とすることができる。より詳細には、多価電解質の分散された電荷により、それは、反対の電荷を有する物質に結合することができる。従って、例えば、正味の正の電荷を有する多価電解質は、負に荷電したプローブに結合するように備えるとよいことが多く、正味の負の電荷を有する多価電解質は、正に荷電したプローブに結合するように備えるとよいことが多い。従って、このような場合には、これらの分子間のイオン相互作用は、較正区間３２内で必要な結合を生じさせる。それにも関わらず、イオン相互作用は、較正区間３２内に望ましい結合を達成するのに主に用いられるが、多価電解質は、同様の電荷を有するプローブに結合することができる。
【００５４】
多価電解質は、プローブに結合するように設計されているために、一般的に、多価電解質は、実質的に非拡散的に膜２３の表面に不動化されることが望ましい。そうでなければ、プローブは、ユーザに容易に検出されることにはならない。従って、多価電解質は、膜２３の母体内に実質的に拡散しないように膜２３に付加することができる。より詳細には、多価電解質は、一般的に、膜２３の表面に存在する官能基とイオン及び／又は共有結合を形成し、それに不動化したままになるようにする。必ずしも必要ではないが、多価電解質をそれに更に永久的に不動化するために、多価電解質と膜２３の間に共有結合が形成することが望ましい場合がある。例えば、一実施形態では、多価電解質を形成するのに用いられるモノマーは、最初に溶液に形成されて、次に、直接膜２３に付加される。この溶液は、様々な溶媒（例えば、有機溶媒、水等）を用いて形成することができる。付加された状態で、熱、電子ビーム放射、フリーラジカル重合などを用いてモノマーの重合が開始される。場合によっては、モノマーがポリマー化すると、膜２３のある一定の官能基と共有結合を形成し、それによって得られる多価電解質をその上に不動化する。例えば、一実施形態では、エチレンイミンモノマーは、一部の膜（例えば、ニトロセルロース）の表面上に存在するカルボキシル基と共有結合を形成することができる。
【００５５】
別の実施形態では、多価電解質は、膜２３に付加する前に形成することができる。必要に応じて、多価電解質は、最初に、有機溶媒及び水などを用いて溶液に形成することができる。その後、多価電解質溶液を直接膜２３に付加し、その後乾燥させる。乾燥すると、多価電解質は、多価電解質と反対の電荷を有する膜２３の表面に存在するある一定の官能基とイオン結合を形成することができる。例えば、一実施形態では、正に荷電したポリエチレンイミンは、一部の膜（例えば、ニトロセルロース）の表面上に存在する負に荷電したカルボキシル基とイオン結合を形成することができる。
【００５６】
更に、多価電解質は、様々な公知の技術を用いて膜２３に架橋することができる。例えば、一部の実施形態では、エピクロロヒドリン官能化ポリアミン及び／又はポリアミドアミンは、架橋可能な正に荷電した多価電解質として用いることができる。これらの材料の例は、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている、Ｋｅｉｍに付与された米国特許第３，７００，６２３号、及びＫｅｉｍに付与された第３，７７２，０７６号、Ｋｅｉｍに付与された第４，５３７，６５７号に説明されており、デラウェア州ウィルミントン所在の「Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．」から「Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）」という商品名の下で販売されていると考えられる。例えば、「Ｋｙｍｅｎｅ（登録商標）」の４５０及び２０６４は、ある一定の種類の膜（例えば、ニトロセルロース）上に存在するカルボキシル基と共有結合を形成し、硬化される時にその膜のポリマー主鎖と架橋することができるエポキシド環及び四級アンモニウム基を含有するエピクロロヒドリン官能化ポリアミン及び／又はポリアミドアミン化合物である。一部の実施形態では、架橋温度は、約５０℃から約１２０℃の範囲とすることができ、架橋時間は、約１０から約６００秒の範囲とすることができる。
【００５７】
膜２３上に多価電解質を非拡散的に不動化する様々な技術を上述したが、本発明には、多価電解質化合物を非拡散的に不動化するためのあらゆる他の技術を用いることができることを理解すべきである。実際、上述の方法は、本発明に用いることができる技術の例示的な実施例を単に意図したものである。例えば、一部の実施形態では、このような多価電解質が膜２３の母体に拡散するのを実質的に阻止することができるある一定の成分を多価電解質溶液に加えることができる。
【００５８】
検出区間３１、指示区間３５、及び較正区間３２は、各々、ユーザが試験サンプル中の１つ又はそれよりも多くの検体の濃度を更に良好に判断することができるように、あらゆる数の個別の検出領域を提供することができる。各領域は、同じ受容材料を収容することができ、又は異なる受容材料を収容することができる。例えば、区間は、２つ又はそれよりも多くの個別の領域（例えば、線、ドット等）を含むことができる。この領域は、アッセイ装置２０を通る試験サンプルの流れに実質的に垂直な方向の線の形で配置することができる。同様に、一部の実施形態では、この領域は、アッセイ装置２０を通る試験サンプルの流れに実質的に平行な方向の線の形で配置することができる。
【００５９】
場合によっては、膜２３は、アッセイが適切に行われているという信号をユーザに与える対照区間（図示せず）を形成することができる。例えば、対照区間（図示せず）は、一般的に、プローブ又はプローブ上に不動化された受容材料と化学的及び／又は物理的結合を形成することができる不動化受容材料を含むことができる。このような受容材料の一部の例には、以下に限定されるものではないが、抗原、ハプテン、抗体、タンパク質Ａ又はＧ、アビジン、ストレプトアビジン、２次抗体、及びその錯体が含まれる。更に、対照区間受容材料に様々な非生物学的材料を用いることが望ましい場合もある。例えば、一部の実施形態では、対照区間受容材料には、非捕捉プローブに結合することができる上述のような多価電解質を含むことができる。対照区間の受容材料は、プローブにのみ特異的であるために、検体が存在するか否かに関係なく信号が形成される。対照区間は、膜２３に沿うあらゆる場所に位置決めすることができるが、好ましくは、検出区間３１及び指示区間３５の下流に位置決めされる。
【００６０】
本発明により定性的、半定量的、及び定量的な結果を得ることができる。例えば、検体を半定量的又は定量的に検出することが望ましい場合には、検出区間３１、指示区間３５、及び／又は較正区間３２で生成されるあらゆる信号の強度は、光学読取装置で測定することができる。光学読取装置の実際の構成及び構造は、当業者には容易に理解されるように、一般的に様々とすることができる。例えば、用いることができる光学的検出技術には、以下に限定されるものではないが、発光（例えば、蛍光、燐光等）、吸光度（例えば、蛍光又は非蛍光）、回折等が含まれる。１つの適切な反射分光光度計は、例えば、Ｋａｙｌｏｒ他に付与された米国特許出願公開第２００３／０１１９２０２号に説明されており、これは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。別の実施形態では、蛍光信号の強度を検出するのに、反射モード蛍光分光光度計を用いることができる。適切な蛍光分光光度計及び関連する検出技術は、例えば、Ｓｏｎｇ他に付与された米国特許出願公開第２００４／００４３５０２号に説明されており、これは本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。同様に、信号強度に対して送信モード検出システムを用いることもできる。
【００６１】
装置構成の様々な実施形態を上述したが、本発明の装置は、一般的に、望ましいあらゆる構成を用いることができ、かつ上述の構成要素の全てを含む必要がないことを理解すべきである。例えば、様々な他の装置構成は、Ｌａｍｂｏｔｔｅ他に付与された米国特許第５，３９５，７５４号；Ｊｏｕ他に付与された第５，６７０，３８１号；及びＭａｌｉｃｋ他に付与された第６，１９４，２２０号に説明されており、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。
【００６２】
更に、本発明のアッセイ装置を用いて検体の存在又は不在を試験するのに様々なアッセイ形式を用いることができる。例えば、「サンドイッチ」形式には、一般的に、検体に対する特異的結合メンバ（例えば、抗体）と接合された検出プローブに試験サンプルを混合して検体と接合プローブの間に錯体を形成する段階が含まれる。これらの錯体は、次に、検出区間内に不動化された受容材料（例えば、抗体）に接触させることができる。検体／プローブ接合錯体と不動化受容材料の間に結合が起こり、それによって検体の存在を示すように検出可能である「サンドイッチ」錯体が局在化される。この技術を用いて、定量的又は半定量的な結果を得ることができる。このようなサンドイッチ型アッセイの一部の例は、Ｇｒｕｂｂ他に付与された米国特許第４，１６８，１４６号及びＴｏｍ他に付与された第４，３６６，２４１号に説明されており、これは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。競合的アッセイでは、ラベル付けされたプローブが、一般的に、検体と同一又は類似物である分子と接合される。従って、ラベル付けされたプローブは、利用可能な受容材料に対して関連の検体と競合する。競合的アッセイは、一般的に、ハプテンのような検体を検出するのに用いられ、各ハプテンは、一価であり、１つの抗体分子とのみ結合することができる。競合的イムノアッセイ装置の例は、Ｄｅｕｔｓｃｈ他に付与された米国特許第４，２３５，６０１号、Ｌｉｏｔｔａに付与された第４，４４２，２０４号、及びＢｕｅｃｈｌｅｒ他に付与された第５，２０８，５３５号に説明されており、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。更に、様々な他の装置構成及び／又はアッセイの形式は、Ｌａｍｂｏｔｔｅ他に付与された米国特許第５，３９５，７５４号、Ｊｏｕ他に付与された第５，６７０，３８１号、及びＭａｌｉｃｋ他に付与された第６，１９４，２２０号にも説明されており、これらは、本明細書において全ての目的に対してその全内容が引用により組み込まれている。
【００６３】
本発明の結果、試験サンプルの制御された容積をラテラルフローアッセイ装置の検出区間に均一に送出することができる。サンプル流れに対するこのような制御により、ラテラルフローシステムの検出精度及び感受性が有意に改善する。１つの特定の恩典は、サンプル付加及び試験を比較的迅速で容易かつ簡単な方式で行うことができることである。更に、本発明によって制御した流れが提供される結果、使用可能なサンプルを得るために複雑で高価な機器を必要とすることなく、低容積試験サンプルを正確に試験することができる。例えば、本発明によれば、容積が約３マイクロリットル未満の全血滴で検体の存在を容易に分析することができる。
本発明は、以下の実施例を参照すると更に良く理解することができる。
【実施例１】
【００６４】
ラテラルフローストリップ上に計量チャンネルを形成する機能を明らかにする。幅がほぼ２．５センチメートルで、長さがほぼ３０センチメートルのニトロセルロース膜（「Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｉｎｃ．」製の「ＨＦ  １２０」）を最初に２つの別々の膜に切断した。得られる膜の一方の幅は、０．５センチメートル、長さは、３０センチメートルであり、他方の膜の幅は、２センチメートル、長さは、３０センチメートルであった。次に、２つの膜を支持カード上に積層した。膜は、互いにほぼ１から３ミリメートルに位置決めし、様々な計量チャンネルを形成した。カードは、「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  ２３６０」スリッタ（カリフォルニア州トウェインハート所在の「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．」）を用いて４ミリメートル幅のストリップに切断し、４ミリメートル幅の半ラテラルフロー・ディップスティック（半スティック）を得た。
【実施例２】
【００６５】
ラテラルフローストリップ上に計量チャンネルを形成する機能を明らかにする。長さがほぼ３０センチメートルのニトロセルロース膜（「Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｉｎｃ．」製の「ＨＦ  １２０」）を支持カード上に積層した。セルロース繊維吸い上げパッド（「Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏ．」）を膜の一端に取り付けた。その後、「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  １６００」試薬分取モジュール（カリフォルニア州トウェインハート所在の「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．」）を用い、速度１２マイクロリットル／秒（１２センチメートル／秒のベッド速度で１μｌ／ｃｍの分取速度）で純メチルアルコールをニトロセルロース上に縞に配置することによって計量チャンネルを形成した。得られた計量チャンネルの深さは、ほぼ０．１８ミリメートルであり、長さは、ほぼ２ミリメートルであった。次に、カードは、「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  ２３６０」スリッタ（カリフォルニア州トウェインハート所在の「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．」）を用いて４ミリメートル幅のストリップに切断し、４ミリメートル幅の半ラテラルフロー・ディップスティック（半スティック）を得た。
【実施例３】
【００６６】
ラテラルフローストリップ上に計量チャンネルを形成する機能を明らかにする。長さがほぼ３０センチメートル、幅がほぼ２．５センチメートルのニトロセルロース膜（「Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｉｎｃ．」製の「ＨＦ  １２０」）を支持カード上に積層した。セルロース繊維吸い上げパッド（「Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏ．」）を膜の一端に取り付けた。その後、レーザカッター（台湾所在の「Ｇｒｅａｔ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ」から市販されている「Ｐｉｎｎａｃｌｅ  Ｖ」シリーズレーザカッター）を用いて計量チャンネルを形成した。得られた計量チャンネルの深さは、ほぼ０．２ミリメートルであり、長さは、ほぼ２ミリメートルであった。次に、カードは、「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  ２３６０」スリッタ（カリフォルニア州トウェインハート所在の「Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．」）を用いて４ミリメートル幅のストリップに切断し、４ミリメートル幅の半ラテラルフロー・ディップスティック（半スティック）を得た。
本発明をその特定的な実施形態に関して詳細に説明したが、当業者が、以上の事項を理解すれば、これらの実施形態に対する代替物、実施形態の変形、及び実施形態に対する均等物を容易に考えることができることは認められるであろう。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びそのあらゆる均等物の範囲として判断されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のラテラルフローアッセイ装置の一実施形態の斜視図である。
【図２】架橋部材が計量チャンネルを覆って位置決めされた、図１に示すラテラルフローアッセイ装置の切欠き図である。
【図３】線３−３に沿って取った図２に示すラテラルフローアッセイ装置の断面図である。
【図４Ａ】計量チャンネル内に配置された吸収性部材を示す、本発明のラテラルフローアッセイ装置の別の実施形態の斜視図である。
【図４Ｂ】吸収性部材及び計量チャンネルを覆って位置決めされた架橋部材を示す、本発明のラテラルフローアッセイ装置の別の実施形態の斜視図である。
【図５】本発明によって膜に形成することができる計量チャンネルの別の実施形態の上面図である。
【図６】本発明のラテラルフローアッセイ装置の別の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
２０  ラテラルフローアッセイ装置
２１  支持材料
２３  膜
【図１】
2008539423.tif 000003
【図２】
2008539423.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2008539423.tif 000006
【図４Ｂ】
2008539423.tif 000007
【図５】
2008539423.tif 000008
【図６】
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【国際調査報告】
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