(57)【要約】【解決手段】試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置が提供される。装置の態様は、磁場源と、先端がある楔状部分を有する第１の磁場ガイドと、先端がある楔状部分を有する第２の磁場ガイドとを含む。第１の磁場ガイドの先端が、第２の磁場ガイドの先端と略向かい合って平行に並べられており、装置は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されている。更に、装置を用いる方法に加えて、装置及び方法と共に使用すべく構成されたシステム及びキットが提供される。
2014514152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置であって、
磁場源と、
先端がある楔状部分を有する第１の磁場ガイドと、
先端がある楔状部分を有する第２の磁場ガイドと
を備えており、
前記第１及び第２の磁場ガイドの１又は複数は、前記磁場源からの磁束を増やすように構成されており、
前記第１及び第２の磁場ガイドの前記先端は、互いに略向かい合って平行に並べられており、
前記装置は、前記試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の磁場ガイドは、先細になっているか又は前記先端で丸みを帯びている断面外形を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の磁場ガイドの前記先端は、線形外形又は鋸歯状外形を夫々有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の磁場ガイドは夫々軟磁石を備えており、前記磁場源は永久磁石を備えていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
第２の磁場源を更に備えており、
前記第１の磁場ガイドは、前記第２の磁場ガイドに対向する前記磁場源の表面に配置され、該磁場源からの前記磁束を増やすように構成されており、
前記第２の磁場ガイドは、前記第１の磁場ガイドに対向する前記第２の磁場源の表面に配置され、該第２の磁場源からの磁束を増やすように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離する方法であって、
（ａ）（ｉ）    磁場源と、
（ｉｉ）  先端がある楔状部分を有する第１の磁場ガイドと、
（ｉｉｉ）先端がある楔状部分を有する第２の磁場ガイドと
を備えた磁気分離装置を通して試料の流れを導くように構成された導管を前記磁気分離装置内に位置付け、前記第１及び第２の磁場ガイドの１又は複数は、前記磁場源からの磁束を増やすように構成されており、前記第１の磁場ガイドの前記先端は、前記第２の磁場ガイドの前記先端の近位にあり該先端に略平行であることと、
（ｂ）  前記試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために、前記試料に磁場を印加することと
を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
前記導管を前記磁場から離れて位置付けることと、
前記導管内に保持された前記磁気的に標識が付された部分を回収することと
を更に有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記導管を前記磁場から離れて位置付けることは、前記装置から前記導管を取り除くこと、及び前記導管から離れて前記磁場源を動かすことのうちの１又は複数を有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記試料に磁場を印加する前に、前記試料中の対象部分に磁気標識を特異的に付着することを更に有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記試料は生体試料を有していることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するためのシステムであって、
（ａ）  前記試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための１又は複数の磁気分離装置であって、該１又は複数の磁気分離装置の夫々は、
（ｉ）    磁場源と、
（ｉｉ）  先端がある楔状部分を有する第１の磁場ガイドと、
（ｉｉｉ）先端がある楔状部分を有する第２の磁場ガイドと
を備えており、
前記第１及び第２の磁場ガイドの１又は複数は、前記磁場源からの磁束を増やすように構成されており、前記第１の磁場ガイドの前記先端は、前記第２の磁場ガイドの前記先端の近位にあり該先端に略平行であり、前記磁気分離装置は、前記試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されている前記磁気分離装置と、
（ｂ）  前記磁気分離装置内に位置付けられ、前記磁気分離装置を通して前記試料の流れを導くように構成された導管と
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
前記導管は、該導管の長手軸が前記第１の磁場ガイドの長手軸及び前記第２の磁場ガイドの長手軸に略平行であるように位置付けられていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記導管は、磁場勾配を強める材料を実質的に含まないことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
第１の磁気分離装置と、該第１の磁気分離装置の下流側に配置された第２の磁気分離装置とを備えていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記１又は複数の磁気分離装置の下流側に配置されたフローサイトメータを更に備えていることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００１】
【特許文献１】米国特許第５９４５２８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
磁気的免疫検査が記載されており、該磁気的免疫検査では、磁性粒子に結合された検体特異抗体が、試料溶液からの検体の磁気分離を容易にするために、対象の検体に磁気的に標識を付すために使用される。典型的には、磁気的に標識が付された検体が試料チャンバの側部又は底部に凝集された後、試料流体は取り除かれる。このような検査は、捕捉された検体を試料流体から分離するために、試料処理のための流体工学を必要とし、本質的に複数のステップを有する。
【０００３】
米国特許第５９４５２８１号明細書は磁気的免疫検査を記載しており、該磁気的免疫検査では、標識が付された対象検体は、試料流体から磁気的に分離され、試料チャンバから光学解析のための検出領域内に移動する。試料中の対象検体が、磁気捕捉剤及び標識を有する複合体を形成するように、試料は、磁気捕捉試薬及び標識を含有する試料チャンバに加えられる。複合体を検出領域に運ぶために複合体に電位が印加され、検出領域における複合体の存在が判断される。
【０００４】
米国特許第６８５８４４０号明細書、米国特許第６６４５７７７号明細書、米国特許第６６３０３５５号明細書及び米国特許第６２５４８３０号明細書は、参照によって本明細書に夫々組み込まれ、試料容器の側部に食品試料中の病原菌を磁気的に凝集し、凝集した細胞を試料容器の側部を通して光学的に検出するための磁気集束免疫センサを記載している。磁気集束免疫センサは、集束磁石と、励磁及び検出光を伝送するために集束磁石の側部に取り付けられた光ファイバとを備えている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置及び方法が提供される。前記装置の実施形態では、１又は複数の磁場源に配置された磁場ガイドが備えられており、磁場ガイドは、先端がある楔状部分を夫々有する。磁場ガイドの先端は、互いに略向かい合って平行に並べられている。ある場合では、前記装置は、試料の流れが磁場ガイドの先端に略平行であるように、試料の流れを磁場ガイドの先端の極めて近くに運ぶための導管を備えている。
【０００６】
本開示の実施形態は、試料中の磁気的に標識が付された部分の磁気分離を高効率、高流量及び低コストで実現する。例えば、本開示の実施形態は、磁性粒子で標識が付されている細胞及び他の分子を生物学的流体試料から分離するために使用される。場合によっては、磁気的に標識が付された部分の試料からの分離の効率は、磁場源によって生成される磁場及び磁場勾配によって決まる。ある場合では、磁気標識への力、ひいては磁気分離の効率は、磁場及び磁場勾配の生成によって決まる。それ故、本開示の実施形態は、同一空間的位置で、例えば、試料が流れる磁場ガイドの先端間の領域及び／又は先端の近位にある領域で高磁場及び高磁場勾配の両方を実現してもよい。前記装置によって生成される高磁場及び高磁場勾配は、前記装置の分離効率を高め、それ故、高処理量で分離するために前記装置を介した試料流量を増加させ得る。
【０００７】
ある実施形態では、前記装置は、前記装置を通って流れる試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されている。ある場合では、前記装置は、単一の磁場源などの磁場源を備えている。他の場合では、前記装置は、流体導管の両側に配置されてもよい第１の磁場源及び第２の磁場源を備えている。場合によっては、磁場源は、電磁石などの他の種類の磁石ではなく、永久磁石であってもよい。磁場源として永久磁石を含む装置の実施形態は、外部電源を必要とせずに持続性磁場を提供し、それ故、電磁石などの他の種類の磁石を備えた装置よりも複雑ではなく、製造コスト及び作動コストが低い。
【０００８】
前記装置はまた、第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドを備えている。１つの磁場源を備えた装置の実施形態では、第１及び第２の磁場ガイドは、磁場源の両側に配置されてもよい。第１及び第２の磁場源を備えた装置の他の実施形態では、第１の磁場ガイドは、第２の磁場源に対向する第１の磁場源の表面に配置されてもよく、第２の磁場ガイドは、第１の磁場源に対向する第２の磁場源の表面に配置されてもよい。第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドは、先端がある楔状部分を夫々有する。第１及び第２の磁場ガイドは、第１の磁場ガイドの先端が第２の磁場ガイドの先端と略向かい合って平行に並べられているように配置されている。場合によっては、磁場ガイドは軟磁石である。
【０００９】
各磁場ガイドは、楔状部分を有し、関連付けられた磁場源からの磁束を磁場ガイドの先端の近位にある領域の方へ導くように構成されてもよい。ある場合では、磁場ガイドの楔状部分は、磁場源と磁場ガイドとの間の界面であって比較的大きな断面積を有する界面から、比較的小さな断面積を有する磁場ガイドの先端に磁束を集束させる。磁場ガイドの楔状部分は、磁場ガイドを通して磁束を伝送する間に磁束漏れを最小限にし、関連付けられた磁場源からの磁束を集束させるように構成されてもよい。ある実施形態では、磁場ガイドの先細の楔状部分は、関連付けられた磁場源からの磁束を集束させ、その結果、磁場ガイドの先端の近位にある（例えば、先端の近く及び／又は先端間の）領域で磁場源からの磁束が増加する。磁場ガイドの先端の近位にある（例えば、先端の近く及び／又は先端間の）領域で結果として生じる高磁場強度及び高磁場勾配は、解析される試料中の標識が付されていない部分からの磁気的に標識が付された部分の分離の効率を上げる。
【００１０】
前記装置を通した試料流体の流れを導くための流体導管は、流体導管の長手軸が第１及び第２の磁場ガイドの先端に略平行であるように、磁場ガイドの先端間の領域又は先端の近位にある領域に位置付けられてもよい。このように、ある実施形態では、試料流体は、磁場ガイドの先端の極めて近くに且つ該先端に略平行に流れるよう導管によって導かれる。磁場ガイドの先端の極めて近くに且つ該先端に略平行に導管を位置付けることにより、試料流体の流れが磁場ガイドの先端の近位にある領域で局所的に高い磁場及び磁場勾配に晒される時間を最大限にし、それ故、前記装置の分離効率が高まる。
【００１１】
試料は導管を通って流れるので、試料中の磁気的に標識が付された部分は、前記装置によって生成された磁場により導管内に保持される。試料中の標識が付されていない部分は、導管内に保持されず、前記装置を通って流れる。保持された磁気的に標識が付された部分は、導管を磁場から離れて位置付けて、磁気的に標識が付された部分を導管から流し出すことによって回収され得る。導管は、手動で又は自動で磁場内に位置付けられてもよいし、磁場から離れて位置付けられてもよい。ある場合では、導管は、臨床用途に適する、例えば単回使用の導管などの使い捨てであってもよい。
【００１２】
本開示の態様は、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するためのシステムであって、本明細書に記載されるような１又は複数の磁気分離装置を備えたシステムを更に含む。ある実施形態では、システムは、２つの磁気分離装置、例えば第１の磁気分離装置、及び第１の磁気分離装置の下流側に配置された第２の磁気分離装置を備えている。第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端は、第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端と略同じ外形を有してもよい。例えば、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端と第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端とは、線形外形を夫々有してもよい。他の実施形態では、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端は、第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端とは異なる外形を有する。例えば、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端は線形外形を夫々有してもよく、第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端は鋸歯状外形を夫々有してもよい。
【００１３】
従って、本開示の実施形態は、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置を含む。前記装置は、磁場源と、先端がある楔状部分を有する第１の磁場ガイドと、先端がある楔状部分を有する第２の磁場ガイドとを備えている。第１及び第２の磁場ガイドの１又は複数は、磁場源からの磁束を増やすように構成されており、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端と略向かい合って平行に並べられており、前記装置は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されている。
【００１４】
前記装置の実施形態はまた、第１及び第２の磁場ガイドの両方が、磁場源からの磁束を増やすように構成されていることを含んでもよい。
【００１５】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドのうちの１又は複数の断面外形が、先端で先細になっていることを含んでもよい。
【００１６】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドのうちの１又は複数が、先端で丸みを帯びた断面外形を有することを含んでもよい。
【００１７】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端から第１の磁場ガイドの長さに沿って略一定の距離にあることを含んでもよい。
【００１８】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイドの先端は、０．１ｍｍから５ｍｍまでの範囲で第２の磁場ガイドの先端から距離を置いていることを含んでもよい。
【００１９】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイドの先端及び第２の磁場ガイドの先端は、線形外形を夫々有することを含んでもよい。
【００２０】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイドの先端及び第２の磁場ガイドの先端は、鋸歯状外形を夫々有することを含んでもよい。
【００２１】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドは、９０度以下の頂角を夫々有することを含んでもよい。
【００２２】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドは、軟磁石を夫々有することを含んでもよい。
【００２３】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイドと第２の磁場ガイドとの間に位置付けられ、装置を通した試料の流れを導くように構成された導管を含んでもよい。
【００２４】
前記装置の実施形態はまた、導管の長手軸が第１の磁場ガイドの長手軸及び第２の磁場ガイドの長手軸に略平行であるように、導管が位置付けられていることを含んでもよい。
【００２５】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドが磁場源の両側に配置されていることを含んでもよい。
【００２６】
前記装置の実施形態はまた、第２の磁場源を含んでもよい。
【００２７】
前記装置の実施形態はまた、第１の磁場ガイドが、第２の磁場ガイドに対向する磁場源の表面に配置され、磁場源からの磁束を増やすように構成されており、第２の磁場ガイドが、第１の磁場ガイドに対向する第２の磁場源の表面に配置され、第２の磁場源からの磁束を増やすように構成されていることを含んでもよい。
【００２８】
前記装置の実施形態はまた、前記装置が、前記装置内に導管を自動的に位置付けるように構成されていることを含んでもよい。
【００２９】
前記装置の実施形態はまた、第１及び第２の磁場ガイドの先端の近位にある導管の断面寸法が、第１及び第２の磁場ガイドの先端より遠位の断面寸法より小さいように、導管は先細の断面形状を有することを含んでもよい。
【００３０】
前記装置の実施形態はまた、導管が、磁場勾配を強める材料を実質的に含有しないことを含んでもよい。
【００３１】
前記装置の実施形態はまた、導管が、磁場から離れて位置付けられ得るように構成されていることを含んでもよい。
【００３２】
前記装置の実施形態はまた、磁場源が永久磁石を有することを含んでもよい。
【００３３】
前記装置の実施形態はまた、永久磁石が希土類磁石を有することを含んでもよい。
【００３４】
ある実施形態では、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離する方法が提供される。前記方法は、磁気分離装置を通して試料の流れを導くように構成された導管を磁気分離装置内に位置付けることと、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために磁場を印加することとを有する。磁気分離装置は、磁場源と、先端がある楔状部分を有する第１の磁場ガイドと、先端がある楔状部分を有する第２の磁場ガイドとを備えており、第１及び第２の磁場ガイドの１又は複数は、磁場源からの磁束を増やすように構成されており、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端の近位にあり先端に略平行である。
【００３５】
前記方法の実施形態はまた、位置付けることは、導管の長手軸が第１の磁場ガイドの長手軸及び第２の磁場ガイドの長手軸に略平行であるように、導管を前記装置内に位置付けることを有することを含んでもよい。
【００３６】
前記方法の実施形態はまた、導管を磁場から離れて位置付けることと、導管内に保持された磁気的に標識が付された部分を回収することとを含んでもよい。
【００３７】
前記方法の実施形態はまた、導管を磁場から離れて位置付けることは、導管を装置から取り除くことを有することを含んでもよい。
【００３８】
前記方法の実施形態はまた、導管を磁場から離れて位置付けることは、導管から離れて磁場源を移動することを有することを含んでもよい。
【００３９】
前記方法の実施形態はまた、回収することが、磁気的に標識が付された部分を導管から流し出すことを有することを含んでもよい。
【００４０】
前記方法の実施形態はまた、試料に磁場を印加する前に、試料中の対象部分に磁気標識を特異的に付着させることを含んでもよい。
【００４１】
前記方法の実施形態はまた、試料が生体試料を含有することを含んでもよい。
【００４２】
ある実施形態では、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するためのシステムが提供される。前記システムは、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための１又は複数の磁気分離装置を備えており、１又は複数の磁気分離装置の夫々は、磁場源と、先端がある楔状部分を有する第１の磁場ガイドと、先端がある楔状部分を有する第２の磁場ガイドとを有している。第１及び第２の磁場ガイドの１又は複数は、磁場源からの磁束を増やすように構成されており、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端の近位にあり該先端に略平行であり、前記磁気分離装置は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されている。前記システムはまた、磁気分離装置内に位置付けられ、磁気分離装置を通して試料の流れを導くように構成された導管を備えている。
【００４３】
前記システムの実施形態はまた、導管の長手軸が第１の磁場ガイドの長手軸及び第２の磁場ガイドの長手軸に略平行であるように、導管が位置付けられていることを含んでもよい。
【００４４】
前記システムの実施形態はまた、前記システムが１つの磁気分離装置を備えていることを含んでもよい。
【００４５】
前記システムの実施形態はまた、前記システムが、第１の磁気分離装置と、第１の磁気分離装置の下流側に配置された第２の磁気分離装置とを備えていることを含んでもよい。
【００４６】
前記システムの実施形態はまた、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端が、第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端と略同じ外形を有することを含んでもよい。
【００４７】
前記システムの実施形態はまた、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端と、第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端とが、線形外形を夫々有することを含んでもよい。
【００４８】
前記システムの実施形態はまた、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端が、第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端とは異なる外形を有することを含んでもよい。
【００４９】
前記システムの実施形態はまた、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端が、線形外形を夫々有し、第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端が、鋸歯状外形を夫々有することを含んでもよい。
【００５０】
前記システムの実施形態はまた、１又は複数の磁気分離装置の下流側に配置されたフローサイトメータを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１（ａ）】本開示の実施形態に係る２つの磁場源を備えた磁気分離装置を示す概略正面図である。
【図１（ｂ）】本開示の実施形態に係る２つの磁場源を備えた磁気分離装置を示す概略側面図である。
【図１（ｃ）】本開示の実施形態に係る２つの磁場源を備えた磁気分離装置を示す概略３次元斜視図である。
【図２（ａ）】本開示の実施形態に係る導管を示す長手方向の概略断面図である。
【図２（ｂ）】本開示の実施形態に係る導管を示す概略正面図である。
【図３（ａ）】本開示の実施形態に係る磁気分離装置内の磁場ガイド間に位置付けられた導管を示す概略正面図である。
【図３（ｂ）】本開示の実施形態に係る磁気分離装置内の磁場ガイド間に位置付けられた導管を示す概略正面図である。
【図４（ａ）】本開示の実施形態に係る磁気分離装置を示す概略正面図である。
【図４（ｂ）】本開示の実施形態に係る鋸歯状外形を有する磁場ガイドを備えた磁気分離装置を示す概略側面図である。
【図５】本開示の実施形態に係る磁場ガイドを横切って位置付けられた導管を示す概略図である。
【図６（ａ）】本開示の実施形態に係る、磁場ガイドの先端間の距離が１．４ｍｍである磁気分離装置について図１（ａ）に示されているような磁場ガイド間の間隙に亘ってシミュレーションされた磁場を示すグラフである。Ｘ軸は、図３（ａ）に示されているような磁場ガイドの先端間で左から右に間隙の中央に沿っている。
【図６（ｂ）】本開示の実施形態に係る、磁場ガイドの先端間の距離が１．４ｍｍである磁気分離装置について図１（ａ）に示されているような磁場ガイド間の間隙に亘ってシミュレーションされた磁場勾配を示すグラフである。Ｘ軸は、図３（ａ）に示されているような磁場ガイドの先端間で左から右に間隙の中央に沿っている。
【図６（ｃ）】本開示の実施形態に係る、磁場ガイドの先端間の距離が１．４ｍｍである磁気分離装置について図１（ａ）に示されているような磁場ガイド間の間隙に亘ってシミュレーションされた磁場と絶対磁場勾配との積を示すグラフである。Ｘ軸は、図３（ａ）に示されているような磁場ガイドの先端間で左から右に間隙の中央に沿っている。
【図７】本開示の実施形態に係る磁気分離装置、音波凝集装置（ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）及びフローサイトメータを備えたシステムを示す概略図である。
【図８（ａ）】本開示の実施形態に係る１つの磁場源を備えた磁気分離装置を示す概略正面図である。
【図８（ｂ）】本開示の実施形態に係る１つの磁場源を備えた磁気分離装置を示す概略３次元斜視部分図である。
【図９】本開示の実施形態に係る、導管ホルダに動作可能に結合され、磁気分離装置内の磁場ガイドの先端の極めて近くに位置付けられた導管を示す概略断面図である。
【図１０（ａ）】本開示の実施形態に係る導管ホルダに動作可能に結合された導管を示す概略正面図である。
【図１０（ｂ）】本開示の実施形態に係る導管ホルダに動作可能に結合された導管を示す概略３次元斜視図である。
【図１１】本開示の実施形態に係る、導管ホルダに動作可能に結合され、磁気分離装置内に位置付けられた導管を示す３次元斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置が提供される。前記装置の態様は、磁場源と、先端がある楔状部分を有する第１の磁場ガイドと、先端がある楔状部分を有する第２の磁場ガイドとを含んでいる。第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端と略向かい合って平行に並べられており、前記装置は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されている。また、前記装置を用いる方法に加えて、前記装置及び方法と共に使用すべく構成されたシステム及びキットも提供される。
【００５３】
本発明を更に詳細に説明する前に、本発明は、説明される特定の実施形態に限定されておらず、言うまでもなく変更され得ることを理解すべきである。更に、本発明の範囲が添付の請求項によってのみ限定されているので、本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためだけに用いられており、限定することを意図していないことを理解すべきである。
【００５４】
ある範囲の値が与えられる場合、その範囲の上限及び下限の間の、文脈が別段に明示しない限りは下限の単位の１０分の１までの各介在値、及びその記載された範囲内の任意の他の記載された値又は介在する値が本発明に包含されることを理解されたい。これらのより小さい範囲の上限及び下限は、より小さい範囲内に独立して含まれてもよく、記載された範囲内の任意の具体的に除外された限度を条件として本発明に包含される。記載された範囲が限度のうちの一方又は両方を含む場合、これらの含まれた限度の一方又は両方を除外した範囲も本発明に包含される。
【００５５】
ある範囲が、用語「約」の後に続く数値と共に本明細書に示されている。用語「約」の後に続く正確な数字と、用語「約」の後に続く数字に近いか又は近似した数字との文字どおりのサポートを提供するために、用語「約」が本明細書に使用されている。数字が具体的に述べられた数字に近いか又は近似した数字であるか否かを決定する際に、述べられていない近いか又は近似した数字は、数字が示されている文脈で、具体的に述べられた数字の実質的な同値を示す数字であってもよい。
【００５６】
本明細書に使用されている全ての技術的な用語及び科学的な用語は、別の方法で定義されていない限り、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解される意味と同一の意味を有する。本明細書に述べられている方法及び材料と同様の又は相当する全ての方法及び材料が本発明の実施又は試験で更に使用され得るが、典型的な例証となる方法及び材料を説明する。
【００５７】
本明細書に引用されている全ての刊行物及び特許は、個々の刊行物又は特許が、具体的に且つ個別に参照によって組み込まれると示されているかのように参照によって本明細書に組み込まれ、刊行物の引用に関連する方法及び／又は材料を開示して記載すべく、参照によって本明細書に組み込まれる。任意の刊行物の引用は、出願日前のその開示に関するものであって、先行発明を理由として、本発明がこのような刊行物に先行する権限がないことを認めるものであるとみなされるべきではない。更に、提供される刊行物の日付は、実際の公開日とは異なる場合があり、個別に確認する必要がある。
【００５８】
単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」が、本明細書及び請求項で用いられている場合、文脈が別段に明示しない限り、複数の指示対象を含むことを留意すべきである。更に、請求項がいかなる選択的な要素も排除して記載されていることを留意すべきである。従って、この記述は、請求項の要素の記載に関する「唯一の（ｓｏｌｅｌｙ）」、「のみの（ｏｎｌｙ）」等の排他的用語の使用、又は「否定的な（ｎｅｇａｔｉｖｅ）」限定の使用のための先行記載として機能すべく意図される。
【００５９】
明瞭化のために別個の実施形態で述べられている本発明のある特徴が、単一の実施形態で組み合わせて提供されてもよいと認識される。逆に、簡潔化のために単一の実施形態で述べられている本発明の様々な特徴が別々に提供されてもよく、又は任意の適切なサブコンビネーションで提供されてもよい。１つ１つの組み合わせが、このような組み合わせが実施可能な処理及び／又は装置／システム／キットを包含する程度に個々に明示的に開示されているように、実施形態の全ての組み合わせが特に本発明によって包含され、本明細書に開示されている。更に、このような可変性要素について述べている実施形態に記載されている全てのサブコンビネーションも、化学基の１つ１つのこのようなサブコンビネーションが本明細書に個々に明示的に開示されているように特に本発明によって包含され、本明細書に開示されている。
【００６０】
当業者が本開示を読むと明らかであるように、本明細書に説明され例示された個々の実施形態は夫々、別々の構成要素及び特徴を有しており、別々の構成要素及び特徴は、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の複数の実施形態のいずれかの特徴から容易に分離されてもよく、又はいずれかの特徴と容易に組み合わされてもよい。全ての記載された方法は、記載された事象の順序で、又は論理的に可能な任意の他の順序で実行され得る。
【００６１】
本開示の実施形態について更に説明する際に、まず、本装置の実施形態の態様を更に詳細に説明する。次に、本装置と使用されてもよい方法、システム及びキットの実施形態を検討する。
【００６２】
装置
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置が提供される。装置は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分（例えば、磁気標識と結合されていない部分）から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されてもよい。場合によっては、装置は、装置内で磁気的に標識が付された部分を保持しながら、対象ではない部分を保持しないことによって、対象ではない部分（例えば、磁気的に標識が付されていない部分）から対象の磁気的に標識が付された部分を分離する。対象の部分に磁気的に標識が付されるので、装置は、磁気的に標識が付された部分を装置内の磁場源に引き付け、磁気的に標識が付された部分を装置内に保持することによって、磁気的に標識が付された部分を前記装置内で保持するように構成されてもよい。他の場合では、装置は、対象ではない磁気的に標識が付された部分を装置内に保持しながら、対象である部分を保持しないことによって、対象である部分（例えば、磁気的に標識が付されていない対象の部分）から対象ではない磁気的に標識が付された部分を分離する。これらの実施形態では、対象の部分に磁気的に標識が付されないので、対象の部分は、装置内に保持されず、装置を通って流れる。装置は、磁気的に標識が付された部分を装置内の磁場源に引き付け、対象ではない磁気的に標識が付された部分を装置内に保持することによって、対象ではない磁気的に標識が付された部分を装置内に保持するように構成されてもよい。
【００６３】
装置は、液体試料を解析するためのフロースルー式装置として構成されてもよい。「フロースルー式」とは、液体試料が、入口を通って装置に入り、導管などの流路内で装置を通して運ばれ、次いで出口を通って装置を出ることを意味する。試料は装置を通って流れるので、装置は、装置を通して試料の連続的な流れを運び、試料中の磁気的に標識が付された部分を連続的に分離するように構成されてもよい。ある実施形態では、装置は、１μＬ／分以上、例えば１０μＬ／分以上の流量であって、５０μＬ／分以上、又は１００μＬ／分以上、又は２００μＬ／分以上、又は３００μＬ／分以上、又は４００μＬ／分以上、又は５００μＬ／分以上、又は７５０μＬ／分以上、又は１ｍＬ／分以上、又は２ｍＬ／分以上、又は５ｍＬ／分以上、又は１０ｍＬ／分以上を含む流量を有するように構成されている。
【００６４】
磁気分離装置は、単純試料又は複合試料から磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されてもよい。「単純試料」とは、１又は複数の磁気的に標識が付された部分と、いくつかの、もしあれば溶媒とは別の他の分子種とを含有する試料を意味する。「複合試料」とは、対象の１又は複数の磁気的に標識が付された部分を含有し、対象ではない多くの他の分子、例えば様々なタンパク質、細胞なども含有する試料を意味する。ある実施形態では、複合試料は血液試料であり、血液試料とは、血液又はその一部、例えば血清を意味する。ある実施形態では、複合試料は血清試料である。ある実施形態では、本明細書に開示された装置を用いて検査される複合試料は、１０以上、例えば２０以上、１００以上、例えば１０3 以上、１０4 以上（例えば１５，０００、２０，０００又は２５，０００以上など）の分子構造の点で互いに異なる別個の（すなわち、異なる）分子部分を含有する試料である。
【００６５】
ある実施形態では、装置は、磁気的に標識が付された部分を生体試料から分離するように構成されている。「生体試料」は、生物から取得される様々な試料種類を包含し、診断検査又はモニタリング検査で使用され得る。例えば、生体試料は、血液、血液由来試料、及び生物学的起源の他の液体試料、例えば生検標本などの固体組織試料又は固体組織試料から取り出される組織培養若しくは細胞、及びその子孫を包含する。生体試料はまた、生体試料を調達した後に任意の手法で、例えば、試薬を用いた処理、可溶化、ある要素についての濃縮化、又は標識付与（例えば、磁気標識を用いた標識付与）などによって操作された試料を含んでもよい。用語「生体試料」は、臨床試料を包含し、培養細胞、細胞上清、細胞溶解物、血清、血漿、脳脊髄液、尿、唾液、生体液及び組織試料も包含する。
【００６６】
対象の部分は、本明細書に開示されている装置によって検出可能な磁気標識と安定的に結合され得るあらゆる部分を含んでもよい。「安定的に結合される」とは、磁気標識及び対象の部分が、使用条件下で、例えば検査条件下で空間内で互いに関連した位置を維持することを意味する。このように、磁気標識及び対象の部分は、非共有的に又は共有的に互いに安定的に結合され得る。非共有的結合の例は、非特異性吸着、静電気（例えば、イオン、イオン対相互作用）に基づく結合、疎水性相互作用、水素結合相互作用、対象の部分又は磁気標識に共有結合された特異的結合対要素を通した特異的結合、それらの組み合わせなどを含む。共有結合の例は、磁気標識と対象の部分に存在する官能基、例えば−ＯＨとの間に形成された共有結合を含み、官能基は、導入された連結基の要素として自然に発生しているか又は存在してもよい。従って、磁気標識は、対象の部分の表面に吸着され、物理吸着され、化学吸着され、又は共有結合されてもよい。
【００６７】
磁場源
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置の実施形態の態様は、１又は複数の磁場源を含む。磁場源は、磁場を生成するように構成されてもよい。ある場合では、磁場源は、不均一な磁場を生成する。「不均一な」とは、磁場が磁場勾配を有することを意味し、磁場の強度は磁場内の位置によって異なる。例えば、磁場は、磁場勾配を有してもよく、磁場強度は、１つの領域で強く、その領域から更に離れた位置に向かって徐々に低下する。それ故、磁場源は、磁場勾配を有する磁場を生成するように構成されてもよい。
【００６８】
場合によっては、装置は、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するために十分な磁場を生成するように構成されている。試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための磁場の能力は、様々なパラメータ、例えば磁場強度、磁場勾配、磁気標識の種類、磁気標識のサイズ、磁気的に標識が付された部分と磁場源との距離などによって決まる。場合によっては、磁場が磁気標識に作用することができる力は、磁場強度及び磁場勾配に比例する。ある場合では、磁場源は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために十分な磁力を有する磁場を生成するように構成されている。例えば、磁場と磁場勾配との積が、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために十分であるように、磁場源は、磁場勾配を有する磁場を生成するように構成されてもよい。
【００６９】
磁場源は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を容易に分離するあらゆる形状のものであってもよい。例えば、磁場源が磁場源の横幅よりも大きい長さを有するように、磁場源は細長くてもよい。
【００７０】
ある実施形態では、装置は、試料の流れが磁場源の近位にあるように、装置を通して試料の流れを導くように構成されてもよい。磁場源と試料との距離を最小限にし、それによって磁場源と試料中の磁気的に標識が付された部分との距離を最小限にすることにより、磁気的に標識が付された部分を装置内に保持することが容易になる。ある場合では、装置は、磁場源の近位にある流路の長さを最大限にするように、装置を通して試料の流れを導くように構成されている。例えば、試料の流れが磁場源の長手軸に略平行であるように、装置は、装置を通して試料の流れを導くように構成されてもよい。
【００７１】
ある実施形態では、装置は１つの磁場源を備えている。ある場合では、磁場源は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために十分な磁場を生成するように構成されている。例えば、磁場源は、装置内に磁気的に標識が付された部分を保持するために十分な磁場を生成するように構成されてもよい。１つの磁場源を含む実施形態では、試料が磁場源の近くの領域を通って流れるように、装置は、装置を通して試料の流れを導くように構成されてもよい。ある場合では、試料の流れが、磁場源の長手軸に略平行であるように、装置は、装置を通して試料の流れを導くように構成されている。装置はまた、磁場源によって生成された磁場及び磁場勾配が最も強い磁場源の近くの領域を通して試料の流れを導くように構成されてもよい。
【００７２】
他の実施形態では、装置は、任意の数の磁場源、例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５又は５０、又はそれ以上の磁場源を必要に応じて備えてもよいが、装置は２つの磁場源を備えている。例えば、装置は、第１の磁場源及び第２の磁場源を備えてもよい。ある場合では、第１の磁場源及び第２の磁場源は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために十分な不均一な磁場（例えば、磁場勾配を有する磁場）を生成するように構成されている。第１の磁場源及び第２の磁場源は、磁気的に標識が付された部分を装置内に保持するために十分な磁場を生成するように構成されてもよい。ある実施形態では、第１及び第２の磁場源は、磁場が第１及び第２の磁場源間の領域内に生成されるように配置されている。このように、第１及び第２の磁場源は、第１及び第２の磁場源間の領域内に磁気的に標識が付された部分を保持するために十分な磁場を生成するように構成されてもよい。
【００７３】
ある実施形態では、第１の磁場源は第２の磁場源に対向する表面を有しており、第２の磁場源は第１の磁場源に対向する表面を有しており、そのため、これら２つの表面が互いに対向する。第２の磁場源に対向する第１の磁場源の表面は、略平面であってもよい。同様に、第１の磁場源に対向する第２の磁場源の表面は、略平面であってもよい。場合によっては、互いに対向する第１の磁場源の表面及び第２の磁場源の表面は互いに略平行である。これらの場合では、第１及び第２の磁場源の対向する表面は、互いに略一定の距離に設けられてもよい。他の実施形態では、第１の磁場源の一端部が、第１の磁場源の反対側端部よりも第２の磁場源により近いように、第１及び第２の磁場源の対向する表面は互いに平行ではない。ある場合では、第１の磁場源及び第２の磁場源は両方とも細長い。第１の磁場源の長手軸は、第２の磁場源の長手軸に略平行であってもよい。
【００７４】
第１の磁場源及び第２の磁場源を含む実施形態では、第１の磁場源の磁化ベクトル及び第２の磁場源の磁化ベクトルは、略同一方向に並べられてもよい。場合によっては、第１の磁場源及び第２の磁場源が略同一方向に並べられた磁化ベクトルを有することにより、第１の磁場源と第２の磁場源との間の領域における磁場及び磁場勾配の形成が容易になる。ある実施形態では、第１の磁場源の磁化ベクトルは、第２の磁場源に対向する表面に略垂直である。ある場合では、第２の磁場源の磁化ベクトルは、第１の磁場源に対向する表面に略垂直である。場合によっては、第１及び第２の磁場源の磁化ベクトルは両方とも、第１及び第２の磁場源の互いに対向する表面に略垂直であり、略同一方向に並べられる。
【００７５】
第１及び第２の磁場源を含む実施形態では、装置は、試料が第１の磁場源と第２の磁場源との間の領域を通って流れるように、装置を通して試料の流れを導くように構成されてもよい。ある場合では、上記のように、第１及び第２の磁場源は、第１及び第２の磁場源の長手軸が略平行であるように並べられている。これらの場合では、装置は、試料の流れが第１及び第２の磁場源の長手軸に略平行であるように、装置を通して試料の流れを導くように構成されてもよい。装置はまた、第１及び第２の磁場源によって生成された磁場及び磁場勾配が最も強い第１の磁場源と第２の磁場源との間の領域を通して試料の流れを導くように構成されてもよい。
【００７６】
磁場源は、永久磁石、電磁石、超伝導磁石、それらの組み合わせなどを含んでもよい。ある実施形態では、磁場源は、１又は複数の永久磁石を含む。「永久磁石」は、磁場が、時間が経つにつれて実質的に減少しないような持続性磁場を有する磁性材料から形成されている。対照的に、用語「軟磁石」は、印加される外部磁場の存在下で磁化され得る材料から形成されているが、外部磁場が取り除かれると前記材料の磁性は実質的に減少する。磁場源が１又は複数の永久磁石を含む実施形態では、永久磁石の使用により、磁場源に動力を供給するために装置に入力される外部エネルギーを必要とすることなく、磁場の生成が容易になる。ある場合では、永久磁石は、略同じ磁場強度及び磁場勾配を有する磁場を生成する電磁石又は超伝導磁石よりもコストが低い。これらの場合では、永久磁石の使用により、磁場源のコストが減少し、それ故、装置全体のコストが減少する。ある場合では、磁場源が１又は複数の永久磁石を含むとき、永久磁石の使用により、電磁石及び／又は超伝導磁石を備えた装置よりも簡易な装置の製造が容易になる。例えば、永久磁石を備えた装置の実施形態は、電磁石及び／又は超伝導磁石と関連付けられた要素、例えば電源、磁場源と関連付けられた電気回路、電磁石及び／又は超伝導磁石と関連付けられた冷却要素、温度センサなどを含む必要がない。
【００７７】
場合によっては、磁場源は、２以上の永久磁石を含む。永久磁石は、あらゆる望ましい形状を有してもよく、場合によっては、立方体又は棒状の永久磁石であってもよい。ある場合では、磁場源は、１ｃｍから１００ｃｍまで、例えば１ｃｍから７５ｃｍまでの範囲であって、１ｃｍから５０ｃｍまで、又は１ｃｍから２５ｃｍまで、又は１ｃｍから１０ｃｍまで、又は５ｃｍから１０ｃｍまで、例えば５ｃｍから６ｃｍまでを含む範囲の長さと、０．１ｃｍから１００ｃｍまで、例えば０．１ｃｍから７５ｃｍまでの範囲であって、０．１ｃｍから５０ｃｍまで、又は０．１ｃｍから２５ｃｍまで、又は０．１ｃｍから１０ｃｍまで、又は０．１ｃｍから５ｃｍまで、又は０．１ｃｍから２ｃｍまで、又は０．５ｃｍから２ｃｍまで、例えば１ｃｍから１．５ｃｍまでを含む範囲の幅と、０．１ｃｍから１００ｃｍまで、例えば０．１ｃｍから７５ｃｍまでの範囲であって、０．１ｃｍから５０ｃｍまで、又は０．１ｃｍから２５ｃｍまで、又は０．１ｃｍから１０ｃｍまで、又は０．１ｃｍから５ｃｍまで、又は０．１ｃｍから２ｃｍまで、又は０．５ｃｍから２ｃｍまで、例えば１ｃｍから１．５ｃｍまでを含む範囲の高さとを有してもよい。
【００７８】
磁場源は、永久磁石、例えば希土類磁石であってもよい。希土類磁石は、サマリウムコバルト磁石（例えば、ＳｍＣｏ5 ）、ネオジム合金（ＮｄＦｅＢ）磁石（例えば、Ｎｄ2 Ｆｅ14Ｂ）などを含むが、これらに限定されるものではない。
【００７９】
ある実施形態では、磁場源は、０．０１Ｔから１０Ｔまで、又は０．０１Ｔから５Ｔまで、又は０．０１Ｔから２Ｔまで、又は０．１Ｔから２Ｔまで、又は０．１Ｔから１．５Ｔまでの範囲であって、０．１Ｔから１Ｔまでを含む範囲の磁場を生成する。ある場合では、磁場源は、０．１Ｔ／ｍｍから１０Ｔ／ｍｍまで、例えば０．１Ｔ／ｍｍから７Ｔ／ｍｍまで、又は０．１Ｔ／ｍｍから５Ｔ／ｍｍまで、又は０．１Ｔ／ｍｍから３Ｔ／ｍｍまで、例えば０．１Ｔ／ｍｍから２Ｔ／ｍｍまでの範囲であって、０．１Ｔ／ｍｍから１Ｔ／ｍｍまでを含む範囲の磁場勾配（例えば、絶対磁場勾配）を有する磁場を生成するように構成されている。場合によっては、磁場と磁場勾配（例えば、絶対磁場勾配）との積が、０．００１Ｔ2 ／ｍｍから１００Ｔ2 ／ｍｍまで、例えば０．０１Ｔ2 ／ｍｍから７５Ｔ2 ／ｍｍまでの範囲であって、０．１Ｔ2 ／ｍｍから５０Ｔ2 ／ｍｍまで、又は０．１Ｔ2 ／ｍｍから２５Ｔ2 ／ｍｍまで、又は０．１Ｔ2 ／ｍｍから１０Ｔ2 ／ｍｍまで、又は０．１Ｔ2 ／ｍｍから５Ｔ2 ／ｍｍまで、又は０．１Ｔ2 ／ｍｍから３Ｔ2 ／ｍｍまで、例えば０．１Ｔ2 ／ｍｍから１Ｔ2 ／ｍｍまでを含む０．１Ｔ2 ／ｍｍから２Ｔ2 ／ｍｍまでを含む範囲内であるように、磁場源は磁場勾配を有する磁場を生成する。
【００８０】
磁場ガイド
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置の態様はまた、１又は複数の磁場ガイドも含む。磁場ガイドは、磁場源から試料流路まで磁場を導くように構成されてもよい。場合によっては、磁場ガイドは、磁場源によって生成された磁場を集束させるように構成されている。磁場ガイドは、磁場源の磁束を増やすことによって、磁場を集束させてもよく、磁束は、所与の表面積を通過する磁場の量（例えば、磁場密度）である。磁束は、磁場強度、表面積、磁場と表面との角度によって決まる。例えば、磁場ガイドは、より小さい領域を通して磁場を導くことによって磁場を集束させ、それ故、磁束を増やしてもよい。ある場合では、より小さな領域を通して磁場を導くことにより、磁場密度を増やし、その結果、磁束が増加する。磁場源及び磁場ガイドは、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために十分な磁束を生成するように構成されてもよい。場合によっては、磁場ガイドは、０．０１Ｔから１０Ｔまで、又は０．０１Ｔから５Ｔまで、又は０．０１Ｔから２Ｔまで、例えば０．１Ｔから２Ｔまでの範囲であって、０．５Ｔから１．５Ｔまでを含む範囲の磁束密度を有する磁場を生成するように構成されている。
【００８１】
ある場合では、磁場ガイドは、最小限の磁束損失で磁場を磁場源から試料流路まで導くように構成されている。ある場合では、磁場ガイドは、実質的に磁束を損失せずに磁場を磁場源から試料流路まで導くように構成されている。理論に制約させる意図は持たずに、自己減磁場が、軟磁石の表面近くの軟磁石に存在することによって、磁場ガイドは、磁束の減少を最小限にするように構成されてもよい。例えば、磁場ガイドは、最初の磁束から５０％以下、例えば４０％以下の磁束の減少であって、最初の磁束から３０％以下、又は２５％以下、又は２０％以下、又は１５％以下、又は１０％以下、又は７％以下、又は５％以下、例えば３％以下、又は２％以下、又は１％以下を含む磁束の減少で、磁場を磁場源から試料流路まで導くように構成されてもよい。
【００８２】
ある実施形態では、磁場ガイドは、先細の部分を有して、磁場ガイドの先細の部分を通して磁場源から磁場を導くことによって、磁場を集束させるように構成されている。「先細の」とは、磁場ガイドの一部が、より大きい断面積のより広い端部を有しており、磁場ガイドの一部の断面積が、磁場ガイドのより狭い反対側端部に向かって次第に小さくなることを意味する。例えば、磁場ガイドは楔状部分を有してもよく、楔状部分の基部はある面積を有する。楔状部分の基部に平行な楔状部分の断面は、基部とは反対側の楔状部分の端部に向かって（すなわち、楔状部分の先端に向かって）次第に小さくなる面積を有する。
【００８３】
場合によっては、磁場ガイドは、楔状部分を有しており、磁場を楔状部分の基部から楔状部分の先端まで導くように構成されている。磁場を楔状部分の基部から楔状部分の先端まで導くことにより、上記のように、磁場源からの磁場の磁束の増加が容易になる。磁場ガイドの楔状部分の先端で磁束を増やすことにより、磁場ガイドがない場合に存在する磁場及び磁場勾配よりもより強い磁場及びより強い磁場勾配が磁場ガイドの先端の近くで生成される。磁場ガイドのための他の先細の形状、例えば、角錐、円錐、錐台、それらの組み合わせなどが可能であるが、これらに限定されるものではない。
【００８４】
場合によっては、磁場ガイドは、先又は端部（例えば、先端）に向かって先細になっている部分を含む。例えば、磁場ガイドの断面外形は、磁場ガイドの先端で先細になっていてもよい。他の実施形態では、磁場ガイドの断面外形は、先端が丸みを帯びた（例えば、弧状の）断面外形を有するように丸みを帯びた端部に向かって先細になっている。本明細書に使用されている用語「楔状」は、断面外形が先端で先細になっている先端を有する磁場ガイドの実施形態を含むことを意味する。用語「楔状」はまた、断面外形が先端で先細になっていない先端を有する磁場ガイドの実施形態も含む。例えば、磁場ガイドの先端は、丸みを帯びている、先端を切られた、尖っていないなどの断面外形を有してもよい。磁場ガイドの先端は、磁場ガイドの先端に隣接して位置付けられた導管の幅（又は直径）と略同じ幅を有してもよい。ある実施形態では、磁場ガイドの先端は、導管の幅（又は直径）より小さい幅を有する。ある場合では、磁場ガイドの先端の幅は、５ｍｍ以下、例えば４ｍｍ以下、又は３ｍｍ以下、又は２ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下、又は０．５ｍｍ以下、又は０．１ｍｍ以下である。
【００８５】
場合によっては、磁場ガイドの楔状部分の先端は頂角を有しており、頂角は、先端で交わる磁場ガイドの２つの面の間の角度である。ある場合では、頂角は、１５０度以下、又は１３５度以下、例えば１２０度以下、又は１０５度以下であって、９０度以下、又は７５度以下、又は６０度以下、又は４５度以下、例えば３０度以下を含む。ある実施形態では、頂角は６０度である。
【００８６】
ある実施形態では、磁場ガイドの先端は、磁場ガイドの長手軸に略平行であってもよい。加えて、磁場ガイドの先端は、磁場源の長手軸に略平行であってもよい。１つの磁場源を用いる実施形態では、磁場源は、磁場源と関連付けられた１又は複数の磁場ガイドを有してもよい。例えば、磁場源は、磁場源と関連付けられた第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドを有してもよい。ある実施形態では、装置は、磁場源の第１の表面に配置された第１の磁場ガイドと、同じ磁場源の第２の表面に配置された第２の磁場ガイドとを備えている。場合によっては、第１及び第２の磁場ガイドは、磁場源の対向する表面に配置されている。ある実施形態では、第１の磁場ガイドは第１の先端を有する楔状であり、第２の磁場ガイドは第２の先端を有する楔状であり、第１の先端は、第２の先端と略向かい合って平行に並べられている。第１の先端は、第２の先端から第１の先端の長さに沿って略一定の距離に位置付けられてもよい。ある場合では、磁場源は、上記のように永久磁石を含んでおり、磁場源の第１及び第２の表面は磁場源のＮ極及びＳ極である。
【００８７】
１以上の磁場源を含む実施形態では、各磁場源は、磁場源と関連付けられた磁場ガイドを有してもよい。各磁場ガイドは、磁場ガイドの長手軸が、磁場ガイドに関連付けられた磁場源の長手軸に略平行であるように位置付けられてもよい。
【００８８】
ある実施形態では、磁場ガイドの先端は線形外形を有する。「線形」とは、磁場ガイドの先端が略直線状であることを意味する。場合によっては、磁場ガイドの先端は、非線形外形、例えば、鋸歯状、正弦波、矩形波、三角波の外形、それらの組み合わせなどを有するが、これらに限定されるものではない。非線形外形の先端を有する磁場ガイドは、先端の非線形部分の近くに磁場及び／又は磁場勾配を局所的に増加させることを容易にする。
【００８９】
磁場ガイドは磁場源の近位にあってもよい。ある場合では、磁場ガイドは磁場源と接する。例えば、磁場ガイドは、磁場ガイドと磁場源との接触を容易にするように磁場源に取り付けられてもよい。上記のように、装置は１つの磁場源を備えてもよい。これらの実施形態では、磁場源は、上記のような楔状部分を含んでもよい。磁場源はまた、楔状部分と磁場源との間に延長部分を含んでもよい。磁場ガイドの延長部分は、磁場源の表面から離れた位置に楔状部分を位置付けるように構成されてもよい。例えば、磁場ガイドの延長部分は、磁場ガイドの延長部分の第１の表面の一部で磁場源に接してもよい。磁場ガイドの延長部分は、磁場源の上面より上方に延ばされてもよい。磁場源の上面の上方に延びる磁場ガイドの延長部分の第１の表面の一部は、磁場ガイドの楔状部分を有してもよい。ある実施形態では、磁場ガイドの延長部分及び楔状部分は連続している（例えば、同じ材料部品から形成されている）。他の場合では、磁場ガイドの延長部分及び楔状部分は、互いに取り付けられる別個の部品である。上記のように、装置はまた、第１の磁場ガイドとは反対側の磁場源の表面に配置された第２の磁場ガイドを備えてもよい。上記した第１の磁場ガイドと同様に、第２の磁場ガイドは、延長部分及び楔状部分を含んでもよい。第１及び第２の磁場ガイドは、第１の磁場ガイドの楔状部分の先端が第２の磁場ガイドの楔状部分の先端の近位にあるように構成されてもよい。ある場合では、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端に略平行である。第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端と向かい合って並べられてもよい。例えば、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端の略真向かいに並べられてもよい。ある実施形態では、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端と略向かい合って平行に並べられている。使用中、第１の磁場ガイドの先端と第２の磁場ガイドの先端との距離は、５ｃｍ以下、例えば２ｃｍ以下であってもよく、１ｃｍ以下、又は７ｍｍ以下、又は５ｍｍ以下、又は３ｍｍ以下、又は２ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下を含む。
【００９０】
上記のような他の実施形態では、装置は、２つの磁場源、例えば互いに近位に配置された第１及び第２の磁場源を備えてもよい。場合によっては、第１の磁場ガイドは第１の磁場源と関連付けられており、第２の磁場ガイドは第２の磁場源と関連付けられている。第１の磁場ガイドは、第２の磁場源の近位にある第１の磁場源の表面で第１の磁場源に位置付けられてもよい。例えば、磁場ガイドが楔状である実施形態では、第１の磁場ガイドの基部が第２の磁場源の近位にある第１の磁場源の表面に接するように、第１の磁場ガイドは第１の磁場源に配置されてもよい。同様に、第２の磁場ガイドは、第１の磁場源の近位にある第２の磁場源の表面で第２の磁場源に位置付けられてもよい。例えば、磁場ガイドが楔状である実施形態では、第２の磁場ガイドの基部が、第１の磁場源の近位にある第２の磁場源の表面に接するように、第２の磁場ガイドは第２の磁場源に配置されてもよい。この配置では、第１及び第２の磁場ガイドは、第１の磁場源と第２の磁場源との間に位置付けられてもよい。加えて、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端の近位にあってもよい。ある場合では、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端に略平行である。第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端と向かい合って並べられてもよい。例えば、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端の略真向かいに並べられてもよい。ある実施形態では、第１の磁場ガイドの先端は、第２の磁場ガイドの先端と略向かい合って略平行に並べられている。使用中、第１の磁場ガイドの先端と第２の磁場ガイドの先端との距離は、５ｃｍ以下、例えば２ｃｍ以下であってもよく、１ｃｍ以下、又は７ｍｍ以下、又は５ｍｍ以下、又は３ｍｍ以下、又は２ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下を含む。
【００９１】
上記のように、第１及び第２の磁場ガイドは、磁場源によって生成された磁場を集束させるように構成されてもよい。場合によっては、第１及び第２の磁場ガイドは、第１及び第２の磁場ガイドの先端の近位にある領域に磁場を集束させる。例えば、第１及び第２の磁場ガイドは、第１及び第２の磁場ガイドの先端間の領域に磁場を集束させてもよい。第１及び第２の磁場ガイドは、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために十分な第１及び第２の磁場ガイドの先端の近位にある磁束を生成するように構成されてもよい。場合によっては、第１及び第２の磁場ガイドは、０．０１Ｔから１０Ｔまで、又は０．０１Ｔから５Ｔまで、又は０．０１Ｔから２Ｔまで、例えば０．１Ｔから２Ｔまでの範囲であって、０．５Ｔから１．５Ｔまでを含む範囲の磁束密度を有する磁場ガイドの先端の近位にある磁場を生成するように構成されている。
【００９２】
ある実施形態では、磁場ガイドは軟磁石を含む。用語「軟磁石」は、印加された外部磁場の存在下で磁化され得る材料から形成されているが、外部磁場が取り除かれると前記材料の磁性は実質的に減少する。軟磁石は、強磁性材料、例えば鉄（例えば、アニールされた鉄）、ステンレス鋼及びニッケル、フェリ磁性材料、例えば金属のセラミック酸化物、それらの組み合わせなどを含んでもよいが、これらに限定されるものではない。
【００９３】
場合によっては、磁場ガイドは、１ｃｍから１００ｃｍまで、例えば１ｃｍから７５ｃｍまでの範囲であって、１ｃｍから５０ｃｍまで、又は１ｃｍから２５ｃｍまで、又は１ｃｍから１０ｃｍまで、又は５ｃｍから１０ｃｍまで、例えば５ｃｍから６ｃｍまでを含む範囲の長さと、０．１ｃｍから１００ｃｍまで、例えば０．１ｃｍから７５ｃｍまでの範囲であって、０．１ｃｍから５０ｃｍまで、又は０．１ｃｍから２５ｃｍまで、又は０．１ｃｍから１０ｃｍまで、又は０．１ｃｍから５ｃｍまで、又は０．１ｃｍから２ｃｍまで、又は０．５ｃｍから２ｃｍまで、例えば１ｃｍから１．５ｃｍまでを含む範囲の幅と、０．１ｃｍから１００ｃｍまで、例えば０．１ｃｍから７５ｃｍまでの範囲であって、０．１ｃｍから５０ｃｍまで、又は０．１ｃｍから２５ｃｍまで、又は０．１ｃｍから１０ｃｍまで、又は０．１ｃｍから５ｃｍまで、又は０．１ｃｍから２ｃｍまで、又は０．５ｃｍから２ｃｍまで、例えば１ｃｍから１．５ｃｍまでを含む範囲の高さとを有してもよい。
【００９４】
本開示に係る磁気分離装置の実施形態の例は、図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）の概略図に示されている。装置は、２つの軟磁場ガイド２を備えている。各軟磁場ガイド２は、永久磁石１に取り付けられている。２つの軟磁場ガイド２は、永久磁石１に取り付けられた端部から、互いに直接対向する２つの磁場ガイドの先端に向かって先細になっている形状を有する。磁場ガイド２の先端は、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示されているように略線形である。永久磁石１は、同一方向に向いて永久磁石１と磁場ガイド２との間の界面に垂直である磁化１２を有する。磁場ガイド２及び永久磁石１は、永久磁石駆動型の磁束集中構造を形成し、永久磁石１からの磁束は、磁場ガイド２の先細の形状によって集束される（例えば、増やされる）。磁場ガイド２は、磁場ガイドの先端の近位にある領域で局所的に高磁束密度を生成する。場合によっては、高磁束は、磁場ガイドの先端の近位にある領域、例えば先端の近く及び／又は先端間などの領域に高磁場及び高磁場勾配を生成する。
【００９５】
磁気分離装置の別の実施形態が、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されている。図４（ａ）に示されているように、磁場源（例えば、永久磁石）１及び磁場ガイド２の配置は図１（ａ）におけるものと同じである。しかしながら、図４（ｂ）に示されているように、線形外形を有する代わりに、磁場ガイド２は、鋸歯状外形の先端を有する。ある実施形態では、鋸歯状先端に沿った角部は局所的に強められた磁場及び磁場勾配を有しており、そのため、試料中の磁気的に標識が付されていない部分からの磁気標識及び磁気的に標識が付された部分の分離が容易になる。
【００９６】
磁気分離装置の別の実施形態が、図８（ａ）及び図８（ｂ）の概略図に示されている。前記装置は、２つの軟磁場ガイド２を備えている。磁場ガイド２は、同じ永久磁石１の両側に取り付けられている。磁場ガイド２は、先細の形状の楔状部分を夫々有する。磁場ガイド２の楔状部分は、磁場ガイドの先端に向かって減少する断面積を有する。磁場ガイド２の先端は、略線形であり、互いに直接対向して位置付けられている。永久磁石１は、永久磁石１と磁場ガイド２との間の界面に垂直な磁化１２を有する。磁場ガイド２及び永久磁石１は、永久磁石駆動型の磁束集中構造を形成し、永久磁石１からの磁束は、磁場ガイド２の楔状部分の先細の形状によって集束される（例えば、増やされる）。磁場ガイド２は、磁場ガイドの先端の近位にある（例えば、先端の近く及び／又は先端間の）領域で局所的に高磁束密度を生成する。場合によっては、高磁束は、磁場ガイドの先端の近位にある領域で高磁場及び高磁場勾配を生成する。
【００９７】
ある実施形態では、装置は、１又は複数の磁束シンク（ｓｉｎｋ）を備えている。磁束シンクは、磁場源の表面に配置されてもよい。場合によっては、磁束シンクは、磁場ガイドと接した磁場源の表面とは反対側の磁場源の表面に配置されている。ある場合では、磁束シンクは、磁場源の磁場を増やすように構成されている。磁束シンクは、磁場源の自己減磁場（例えば、永久磁石の自己減磁場）を減らすことによって磁場源の磁場を増やすように構成されてもよい。ある場合では、磁束シンクは軟磁石を含む。
【００９８】
導管
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置の実施形態は、導管を更に含んでもよい。導管は、装置を通して試料の流れを導くように構成されてもよい。このように、導管は、チャネル、管、窪みなどで試料の流れ（例えば、試料溶液）を運ぶように構成されてもよい。ある実施形態では、導管が中央流路を囲む外壁によって画定されているように、導管は囲われている。中央流路は、導管の長手軸と並べられてもよい。中央流路は、あらゆる簡便な形状を有してもよく、例えば、円形、楕円形、四角形、矩形、五角形、六角形の断面外形、不規則な断面外形、それらの組み合わせなどを有する流路を有してもよいが、これらに限定されるものではない。使用中、導管はまた、試料中の磁気的に標識が付された部分を保持するように構成されてもよい。
【００９９】
場合によっては、導管の少なくとも一部は、磁場ガイド間、例えば第１の磁場ガイドと第２の磁場ガイドとの間に位置付けられている。導管の長手軸が、第１の磁場ガイドの長手軸及び第２の磁場ガイドの長手軸に略平行であるように、導管は、第１の磁場ガイドと第２の磁場ガイドとの間に位置付けられてもよい。例えば、導管の長手軸が、第１及び第２の磁場ガイドの夫々の先端に略平行であるように、導管は第１及び第２の磁場ガイドの先端間に位置付けられてもよい。ある場合では、導管を磁場ガイドの先端に略平行に位置付けることにより、導管の長さ、それ故、磁場ガイドの先端間にある試料流体の流れが最大限になる。場合によっては、導管を磁場ガイドの先端に略平行に位置付けることにより、試料の流れが磁場ガイド間にある時間が最大限になる。導管を磁場ガイドの先端に略平行に並べることにより、磁気的に標識が付された部分を導管内に保持することが容易になる。
【０１００】
場合によっては、導管の少なくとも一部は、磁場ガイド、例えば隣り合う第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドの近位に位置付けられている。場合によっては、導管は、第１及び第２の磁場ガイドの先端に隣接して位置付けられているが、第１及び第２の磁場ガイドの先端間には位置付けられない。ある場合では、導管が１又は複数の磁場ガイドの外面と直接接するように、導管は位置付けられている。例えば、導管が磁場ガイドの楔状部分の角度の付いた外面に接するように、導管は位置付けられてもよい。ある場合では、導管は、磁場ガイドの先端間に直接位置付けられなくてもよいが、むしろ、上記のように、先端に隣接して、磁場ガイドの外面に接する。導管の長手軸が第１の磁場ガイドの長手軸及び第２の磁場ガイドの長手軸に略平行であるように、導管は第１及び第２の磁場ガイドの近位に位置付けられてもよい。例えば、導管の長手軸が第１及び第２の磁場ガイドの夫々の先端に略平行であるように、導管は、第１及び第２の磁場ガイドに隣接して位置付けられてもよい。ある場合では、磁場ガイドの先端に略平行に導管を位置付けることにより、導管の長さ、それ故、磁場ガイドの先端に隣接する試料流体の流れが最大限になる。場合によっては、磁場ガイドの先端に略平行に導管を位置付けることにより、試料の流れが磁場ガイドの近位にある時間が最大限になる。導管を磁場ガイドの先端に略平行に並べることにより、導管内で磁気的に標識が付された部分を保持することが容易になる。
【０１０１】
場合によっては、導管は、磁場ガイド間に位置付けられた導管の一部でより狭い断面積を有するように構成されている。例えば、磁場ガイド間に位置付けられた導管の一部の上流側の導管の断面積は、磁場ガイド間に位置付けられた導管の一部の断面積より大きくてもよい。同様に、磁場ガイド間に位置付けられた導管の一部の下流側の導管の断面積は、磁場ガイド間に位置付けられた導管の一部の断面積より大きくてもよい。それ故、ある場合では、第１の磁場ガイドと第２の磁場ガイドとの間に位置付けられた導管の一部は、第１の磁場ガイドと第２の磁場ガイドとの間に位置付けられた導管の一部の上流側又は下流側の導管の一部の断面積より小さい断面積を有する。
【０１０２】
ある実施形態では、導管は、手動で磁場ガイド間に位置付けられてもよい。例えば、導管は、磁場ガイド間に手動で並べられてもよいし、磁場ガイド間から手動で取り除かれてもよい。導管は、１又は複数の位置合わせガイド、例えば、これらに限定されるものではないが、ノッチ、タブ、溝、ガイドポストなどを導管の外部に有するように構成されてもよく、そのため、導管を磁場ガイド間に位置付けることが容易になる。ある実施形態では、装置は、導管を磁場ガイド間に自動的に位置付けるように構成されてもよい。導管は、装置が導管を磁場ガイド間に位置付けるために使用する上記のような１又は複数のマーキング又は位置合わせガイドを含んでもよい。
【０１０３】
場合によっては、導管は、磁場から離れて位置付けられ得るように構成されており、例えば、磁場源及び磁場ガイドから離れて位置付けられ得るように構成されている。磁場から離れて導管を位置付けることにより、検査中に導管内に保持され磁気的に標識が付された部分の回収が容易になる。ある場合では、装置は、磁場ガイドから離れて導管を自動的に位置付けるように構成されてもよい。
【０１０４】
ある場合では、導管は、再使用可能であるように構成されている。再使用可能な導管は、検査間に洗浄されるように構成されてもよく、例えば、検査間に導管を通して洗浄液又は緩衝剤を流すことによって洗浄されるように構成されるが、これに限定されるものではない。ある場合では、導管は、装置から導管を取り除くことなく、洗浄され再使用されるように構成されてもよい。他の場合では、導管は、装置から取り除かれ、洗浄され、次いで、後の検査のために装置に再挿入されるように構成されてもよい。ある実施形態では、導管は、使い捨てであるように構成されている。使い捨てであるとは、導管が、一回又は複数回（例えば、２０回以下、１５回以下、１０回以下、又は５回以下）使用され、次いで、処分され、新しい導管と交換されてもよいことを意味する。例えば、導管は、単回使用の導管であるように構成されてもよく、導管は、単一検査のために使用され、次いで、取り除かれ、処分されるように構成されている。新しい導管は、後の検査で使用されてもよい。
【０１０５】
ある実施形態では、導管は、５ｃｍ以下、例えば２ｃｍ以下であって、１ｃｍ以下、又は７ｍｍ以下、又は５ｍｍ以下、又は３ｍｍ以下、又は２ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下を含む高さ（例えば、丸い断面外形を有さない導管の場合）又は内径（例えば、丸い断面外形を有する導管の場合）を有してもよい。導管の長さは、１ｃｍから１０００ｃｍまで、例えば２ｃｍから７５０ｃｍまでの範囲であってもよく、５ｃｍから５００ｃｍまで、又は５ｃｍから２５０ｃｍまで、又は１０ｃｍから１００ｃｍまで、例えば１０ｃｍから５０ｃｍまで、例えば１０ｃｍから２５ｃｍまでを含む範囲であってもよい。
【０１０６】
ある実施形態では、導管は、磁場勾配を強める材料を実質的に含まないように構成されている。例えば、導管は、非磁性材料及び／又は非磁化性材料から形成されてもよい。場合によっては、導管の中央流路は、（磁気標識自体を除外して）磁場勾配を強める材料を実質的に含まない。例えば、導管の中央流路は、（例えば、検査自体に使用される任意の緩衝剤及び磁気標識などを含む）試料以外のあらゆる材料（例えば、マトリクス材、磁化可能な粒子（例えば、磁化可能な球体／楕円体）、磁化可能なワイヤ、磁化可能な円柱など）を実質的に含まなくてもよい。場合によっては、磁化可能な材料などの材料を実質的に含んでいない中央流路を有する導管を備えていることにより、分離され磁気的に標識が付された部分の後の回収が容易になる。例えば、導管の中央流路に磁化可能な材料などの材料が用いられた導管と比べて導管がこのような材料を実質的に含まない場合、分離され磁気的に標識が付された部分は、導管からより簡単に流し出される。例えば、このような材料を実質的に含まない導管内の流体流路への制限がないこと及び／又は導管内で磁気的に標識が付された部分を保持する残留磁化を有する流路内の磁化可能な材料がないことにより、分離され磁気的に標識が付された部分は導管からより簡単に流し出される。
【０１０７】
ある実施形態では、導管は、可撓性の材料を含む。磁場ガイドは、磁場ガイド間に位置付けられている場合、場合によっては導管の表面に接してもよい。ある場合では、第１の磁場ガイド（例えば、第１の磁場ガイドの先端）は導管の表面に接し、第２の磁場ガイド（例えば、第２の磁場ガイドの先端）は導管の反対側の表面に接する。磁場ガイドは、導管にかなりの圧力を加えることなく、導管の表面に接するように構成されてもよい。他の実施形態では、装置は、第１の磁場ガイドの先端と第２の磁場ガイドの先端との間で導管を圧縮するように構成されている。場合によっては、導管の高さ（例えば、内径）が何の圧縮もなく導管の高さのほんの一部にまで圧縮されるように、導管は圧縮される。例えば、導管は、導管の最初の高さの９０％以下、例えば８０％以下まで圧縮されてもよく、導管の最初の高さの７０％以下、又は６０％以下、又は５０％以下まで圧縮されてもよい。ある実施形態では、導管が導管の中心近くまで圧縮されてもよいが、導管の外側端部の方へ略同じ高さを維持してもよいように、導管は構成されている。これらの実施形態では、導管は、圧縮下で、導管の外側端部近くの流路の高さよりも低い高さを有する中央流路を有してもよい。導管のより狭い中央流路を通した流量は、導管のより広い周縁部を通した流量よりも低いため、導管の外側端部近くの流路の高さよりも低い高さを有する中央流路を有することにより、磁気的に標識が付された部分を導管内に保持することが容易になる。
【０１０８】
導管は、例えば、試料溶液緩衝剤、圧力、温度などの検査条件と適合するあらゆる材料から形成されてもよい。例えば、導管は、試料、試料中の部分、緩衝剤などに略反応しない材料を含んでもよい。導管は、導管が可撓性であるように可撓性材料を含んでもよい。場合によっては、導管は、上記のように導管が磁場ガイドの先端間で圧縮される場合に、導管の最初の形状から変形する及び／又は伸びるように構成されている。導管が磁場ガイド間で圧縮される場合に、導管は、壊れたり、割れたり、裂けたりすることなどなしに、導管の最初の形状から変形する及び／又は伸びるように構成されてもよい。場合によっては、導管は、ガラス、又はポリマー、例えば、これらに限定されるものではないが、シリコン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などを含む。ある実施形態では、導管は、可撓性材料、例えば可撓性ポリマー材料（例えば、シリコン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＥＫなど）を含む。
【０１０９】
場合によっては、導管は、導管の外面に配置された被覆層を有する。被覆層は、周囲環境から導管を保護するように構成されてもよく、場合によっては、上記のように、導管の磁場ガイド間での位置付けを容易にするために、１又は複数の位置合わせガイドを含んでもよい。被覆層は、被覆層が可撓性であるように可撓性材料を含んでもよいし、被覆層の最初の形状から変形してもよいし、及び／又は伸びてもよい。場合によっては、上記のように導管が磁場ガイドの先端間で圧縮される場合、被覆層は、被覆層の最初の形状から変形する及び／又は伸びるように構成されている。導管が磁場ガイド間で圧縮される場合に、被覆層は、壊れたり、割れたり、裂けたりすることなどなしに、最初の形状から変形する及び／又は伸びるように構成されてもよい。ある実施形態では、導管は、可撓性材料、例えば可撓性ポリマー材料（例えば、シリコン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＥＥＫなど）を含む。
【０１１０】
本開示の実施形態に係る導管の例は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されている。導管２０は、装置を通して試料の流れを運ぶように構成された中央流路２２を有する。導管は、矩形断面外形（図２（ｂ）を参照）で構成されてもよい。場合によっては、矩形断面外形を有する導管は、装置の磁場ガイド間での導管の位置合わせを容易にする。
【０１１１】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、本開示の実施形態に係る磁気分離装置内で磁場ガイド間に位置付けられた導管の概略正面図を示す。導管３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されているように、磁場ガイドの対向する先端間の間隙内に位置付けられている。磁気的に標識が付された生物学的又は化学的部分を有する液体試料は、導管３内を磁場ガイドの先細の先端に沿って流れる。磁場源によって生成された磁場及び磁場勾配は、流れる試料から磁気標識及び磁気的に標識が付された部分を引き付ける。次いで、磁気標識及び磁気的に標識が付された部分は、磁場ガイドの先端の近位にある導管の内面に引き寄せられて保持される。それ故、磁気標識及び磁気的に標識が付された部分は、流れている溶液から分離され、導管内に保持される。溶液試料が導管を通って流れ、複数の磁気標識及び磁気的に標識が付された部分が流れている溶液から分離された後、導管３は、磁場ガイド２間の間隙から取り除かれ、導管内の磁場は略ゼロになる。導管内に保持された磁気標識及び磁気的に標識が付された部分を緩衝剤溶液を用いて導管から流し出すことによって、磁気標識及び磁気的に標識が付された部分は、導管から回収され得る。
【０１１２】
図３（ａ）は、導管３が矩形中心流路を有する実施形態を示し、磁気標識及び磁気的に標識が付された部分は、導管の中心の方に保持される。図３（ｂ）は、導管が、狭くなった中心流路を有する（例えば、中心流路が、流路の周縁部近くの流路の高さよりも低い高さを有する）実施形態を示す。図３（ｂ）では、磁気標識及び磁気的に標識が付された部分は、中心流路の狭くなった中心部分の近くに保持される。場合によっては、導管の側部領域は、狭くなった中心流路よりも大きい高さ間隔を有するので、溶液が導管内を流れると、導管の中心部分を通って流れる溶液は、側部領域を通って流れる溶液より遅い流量になる。それ故、ある場合では、磁気標識及び磁気的に標識が付された部分は、図３（ａ）に示されている実施形態よりも流れの大きな力（ｓｈｅｅｒ  ｆｏｒｃｅ）を受けず、磁気分離効率が容易になる。
【０１１３】
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、本開示の実施形態に係る磁場ガイドの先端間の距離が１．４ｍｍである磁気分離装置について図１（ａ）に示されているような磁場ガイド間の間隙に亘ってシミュレーションされた磁場（図６（ａ））、磁場勾配（図６（ｂ））、磁場と絶対磁場勾配との積（図６（ｃ））のグラフを示す。Ｘ軸は、図３（ａ）に示されているように磁場ガイドの先端間で左から右に間隙の中心に沿っている。図６（ａ）は、１．４テスラ以上の磁場がある実施形態において実現され得ることを示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示されている磁場プロファイルから計算された磁場勾配のグラフを示し、勾配ピークは、磁場ガイドの先端間の間隙に亘って０．８Ｔ／ｍｍ以上である。勾配値は、磁場ガイドの先端の方への磁気標識への強磁力を示す。図６（ｃ）は、磁場と絶対磁場勾配との積のグラフを示し、積は、導管を通って流れる磁気的に標識が付された部分への磁力に比例する。場合によっては、導管内の磁気的に標識が付された部分は、磁場ガイドの先端の＋／−０．５ｍｍの範囲内に引き付けられ保持される。
【０１１４】
図５は、本開示の実施形態に係る磁気分離装置内に位置付けられた導管の別の実施形態を示す。図５は、磁場ガイド５４及び磁場源（例えば、永久磁石）５６と磁場ガイド５４及び磁場源（例えば、永久磁石）５６との間に位置付けられた流路５８を有する導管５２を備えている磁気分離装置５０の概略図を示す。図５に示されている流路５８は、磁場ガイドの先端の近位にある導管の断面寸法が先端より遠位の断面寸法より小さいように、先細の断面形状を有する。このため、先端が互いにより近くに位置付けられることが可能になり、更に導管５２を磁場ガイド５４の先端間に位置付けることが容易になる。
【０１１５】
導管ホルダ
ある実施形態では、装置は、導管に動作可能に結合された導管ホルダを備えている。ある場合では、導管ホルダは、導管を磁気分離装置に動作可能に結合するように構成されている。例えば、導管ホルダは、導管を磁場ガイド間に位置付けることを容易にするように構成されてもよい。ある場合では、導管ホルダは、導管の外部に取り付けられた細長いタブを含む。細長いタブが導管の長手軸に略平行であるように、細長いタブは導管の外部に取り付けられてもよい。場合によっては、導管の長手軸が、磁気分離装置の長手軸に略平行であるように、例えば上記のように磁場ガイドの先端に略平行であるように、導管ホルダは、磁気分離装置内に導管を位置付けることを容易にする。
【０１１６】
ある場合では、磁気分離装置は、導管に動作可能に結合された導管ホルダと嵌合するように構成されている。例えば、磁気分離装置は、導管ホルダ上の１又は複数の対応する位置合わせガイドに対応する１又は複数の嵌合要素、例えば、これらに限定されるものではないが、ノッチ、タブ、溝、チャネル、ガイドポストなどを有するように構成されてもよい。１又は複数の嵌合要素は、導管を磁気分離装置の磁場ガイド間に位置付けることを容易にする。ある場合では、磁気分離装置は、導管ホルダと嵌合するように構成されたチャネルを備えている。導管の長手軸が、磁気分離装置の長手軸に略平行であるように、例えば上記のように磁場ガイドの先端に略平行であるように、チャネルは、磁気分離装置内に導管ホルダを位置付けるように構成されてもよい。
【０１１７】
ある実施形態では、導管ホルダは、磁場ガイド間に手動で位置付けられてもよい。例えば、導管ホルダは、磁気分離装置の対応する嵌合要素（例えば、チャネル）と導管ホルダを並べることによって磁気分離装置内に手動で位置付けられてもよい。ある場合では、導管ホルダは、磁気分離装置から手動で取り除かれてもよい。ある実施形態では、前記装置は、導管ホルダを磁気分離装置内に自動的に位置付けるように構成されてもよい。導管ホルダは、前記装置が導管ホルダを磁気分離装置内に自動的に位置付けるために使用される上記のような１又は複数のマーキング又は位置合わせガイドを含んでもよい。
【０１１８】
図９は、磁気分離装置内に位置付けられた導管の概略断面図を示す。流体試料は導管９０１を通って流れ、導管９０１は、導管ホルダ９０２に動作可能に結合され、磁気分離装置内で磁場ガイド２の先端の極めて近くに位置付けられている。導管９０１は、可撓性又は剛性であり得る管であり、図９に示されているように、導管の外面で磁場ガイド２と接するが、磁場ガイドの先端間には位置付けられていない。導管ホルダ９０２は、導管９０１の長手軸が磁場ガイド２の長手軸に略平行であるように、磁気分離装置内に導管９０１を位置付けることを容易にする。
【０１１９】
図１０（ａ）は、導管ホルダ１００２に動作可能に結合された導管１００１の正面図である。図１０（ｂ）は、導管ホルダ１００２に動作可能に結合された導管１００１の３次元概略図である。導管１００１は、磁気分離装置を通して試料流体の流れを運ぶ中央流路を有する。導管１００１はまた、２つの開口部１００３及び１００４を有しており、開口部は、必要に応じて流体貯蔵器、流体移送コネクタ又はアダプタに結合されてもよい。
【０１２０】
図１１は、磁気分離装置１１０３内に位置付けられた導管ホルダ１１０２に動作可能に結合された導管１１０１の３次元斜視図である。導管１１０１は、図９に示されているように磁場ガイドの対向する先端間の間隙の上方に位置付けられている。磁気的に標識が付された生物学的又は化学的部分を有する液体試料は、導管１１０１内で磁場ガイドの先細の先端に隣接して流れる。磁場源によって生成された磁場及び磁場勾配は、流れている試料中の磁気標識及び磁気的に標識が付された部分を引き付ける。次いで、磁気標識及び磁気的に標識が付された要素は、磁場ガイドの先端の近位にある導管の内面に引き寄せられて保持される。それ故、磁気標識及び磁気的に標識が付された部分は、流れている溶液から分離され、導管内に保持される。試料溶液が導管を通って流れ、複数の磁気標識及び磁気的に標識が付された部分が、流れている溶液から分離された後、導管は、磁場ガイドから離れて位置付けられ、導管内の磁場は略ゼロになる。保持された磁気標識及び磁気的に標識が付された部分を溶液（例えば、緩衝剤溶液）を用いて導管から流し出すことによって、磁気標識及び磁気的に標識が付された部分は導管から回収され得る。
【０１２１】
磁気標識
磁気標識は、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置によって保持される部分に付される。対象の磁気標識が、例えば、磁場源間及び／又は装置の磁場ガイド間で装置によって生成された磁場の極めて近くで導管の一部を通って流れる場合、対象の磁気標識は装置によって保持されてもよい。
【０１２２】
本開示のある実施形態の実施に有用な磁気標識は、磁性粒子、例えば、これらに限定されるものではないが、強磁性、常磁性、超常磁性、反強磁性、又はフェリ磁性などの粒子である。場合によっては、磁性粒子は、磁場が存在しない場合には「非磁性」を表わす（例えば、略ゼロの残留磁化を有する）。略ゼロの残留磁化を有する磁性粒子は、外部磁場が存在しない場合には、溶液内で互いに実質的に凝集しない。
【０１２３】
磁性粒子は、生物学的環境内で化学的に安定していてもよく、検査条件における磁性粒子の使用を容易にする。ある場合では、磁性粒子が、例えば対象の検体に特異的に結合する抗体などの対象の生体分子に容易に付着されるように、磁性粒子は、生体適合性、例えば水溶性及び官能基を有する。磁性粒子を特定の抗体に結合する又は会合することによって、磁性粒子は、抗体と相補的抗原との間の特異的結合相互作用を通して特定の検体を対象にしてもよい。場合によっては、磁気標識は、互いの非共有結合又は共有結合を通して上記のようにタンパク質又は抗体に結合されてもよい。非共有的結合の例は、非特異性吸着、静電気（例えば、イオン、イオン対相互作用）に基づく結合、疎水性相互作用、水素結合相互作用、磁性粒子の表面に共有結合された特異的結合対要素を通した特異的結合などを含む。共有結合の例は、生体分子と、磁性粒子の表面に存在する官能基、例えば−ＯＨとの間に形成された共有結合を含み、官能基は、導入された連結基の要素として自然に発生しているか又は存在してもよい。
【０１２４】
ある実施形態では、磁性粒子はナノ粒子である。「ナノ粒子」とは、１ｎｍから１０００ｎｍまでの範囲の平均サイズ（例えば、平均直径）を有する粒子を意味する。ある実施形態では、磁性ナノ粒子の平均サイズ（例えば、平均径）は、サブミクロンのサイズ、例えば、１ｎｍから１０００ｎｍまで、又は１ｎｍから５００ｎｍまで、又は５ｎｍから２５０ｎｍまで、例えば５ｎｍから１５０ｎｍまでであり、５ｎｍから５０ｎｍまでを含む。例えば、５ｎｍ、６ｎｍ、７ｎｍ、８ｎｍ、９ｎｍ、１０ｎｍ、１１ｎｍ、１２ｎｍ、１３ｎｍ、１４ｎｍ、１５ｎｍ、１６ｎｍ、１７ｎｍ、１８ｎｍ、１９ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍ、３５ｎｍ、４０ｎｍ、４５ｎｍ、５０ｎｍ、５５ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍ、８０ｎｍ、９０ｎｍ、１００ｎｍ、１１０ｎｍ、１２０ｎｍ、１３０ｎｍ、１４０ｎｍ、１５０ｎｍ及び２００ｎｍの平均径を有する磁性ナノ粒子、並びにこれらの値の内の任意の２つの間の範囲にある平均径を有するナノ粒子が、本明細書における使用に適する。ある実施形態では、磁性粒子は、略一様な形状である。例えば、磁性粒子は球形状であってもよい。球形状に加えて、本明細書における使用に適した磁性ナノ粒子は、円板、ロッド、コイル、繊維、角錐などとして形作られ得る。
【０１２５】
方法
本開示の態様は、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離する方法を含む。磁気的に標識が付された部分は、試料の他の要素、例えば、磁気的に標識が付されていない部分（例えば、磁気標識と結合されない部分）から分離されてもよい。
【０１２６】
ある実施形態では、方法は、上記のように磁気分離装置内に導管を位置付けることを有する。位置付けることは、手動で又は自動的に実行されてもよい。位置付けることが手動で実行される実施形態では、導管が装置の磁場ガイドの近位に（例えば、磁場ガイドに隣接して又は磁場ガイド間に）並べられるように、ユーザが導管を装置内に位置付けてもよい。例えば、導管を位置付けることは、導管の長手軸が磁場ガイドの長手軸（例えば、第１の磁場ガイドの長手軸及び第２の磁場ガイドの長手軸）に略平行であるように導管を並べることを有してもよい。位置付けることが、装置によって自動的に実行される実施形態では、装置は、ユーザの介入なしに磁場ガイドの近位に（例えば、磁場ガイドに隣接して又は磁場ガイド間に）導管を位置付けるようにプログラムされてもよい。例えば、装置は、導管の長手軸が磁場ガイドの長手軸（例えば、第１の磁場ガイドの長手軸及び第２の磁場ガイドの長手軸）に略平行であるように、導管を自動的に並べてもよい。
【０１２７】
方法の態様は、磁場を試料に印加することを更に有する。場合によっては、試料は、導管を通って流れる試料溶液であり、それ故、方法は、導管を通って流れる試料に磁場を印加することを有する。場合によっては、方法は、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離するために十分な磁束を有する磁場を印加することを有する。磁場は、試料が導管を通って流れる際に連続的に印加されてもよいし、又は、パルス状に非連続的に印加されてもよい。ある実施形態では、磁場源は上記のような永久磁石であり、それ故、磁場は、試料が導管を通って流れる際に試料に連続的に印加される。
【０１２８】
ある実施形態では、方法は、磁場から離れて導管を位置付けることを有する。導管は、導管に印加された外部磁場が略ゼロであるように、磁場から離れて位置付けられてもよい。磁場から離れて導管を位置付けることは、導管を装置から取り除くことによって実現されてもよい。例えば、導管は、磁場ガイドの近位にある（例えば、磁場ガイドに隣接した又は磁場ガイド間の）位置から取り除かれ、磁場源及び磁場ガイドから離れた位置に移動されてもよい。磁場から離れて導管を位置付けることにより、検査中に導管内に保持され磁気的に標識が付された部分の後の回収が容易になる。場合によっては、導管を磁場から離れて位置付けることは、手動で実行されてもよい一方、他の実施形態では、導管を磁場から離れて位置付けることは、自動的に（例えば、ユーザの介入なしに）実行されてもよい。
【０１２９】
場合によっては、導管を磁場から離れて位置付けることは、磁場源（及び関連付けられた磁場ガイド）を導管から離れて移動させることによって実現されてもよい。例えば、１つの磁場源を含む実施形態では、磁場ガイドが、導管内の磁気的に標識が付された部分を保持するために十分な磁場強度、勾配強度及び／又は磁束を有する磁場を生成しないように、磁場源及び関連付けられた磁場ガイドは導管から離れた位置に移動されてもよい。
【０１３０】
２つの磁場源を含む実施形態では、第１の磁場源及び第２の磁場源は、導管から離れた位置に移動させられてもよい。磁場源間の距離が検査中の磁場源間の距離より大きいように、磁場源は移動させられてもよい。例えば、磁場ガイドの先端間の距離が検査中の磁場ガイドの先端間の距離より大きいように、磁場源は導管から離れた位置に移動させられてもよい。ある場合では、磁場ガイドが、磁気的に標識が付された部分を導管内に保持するために十分な磁場強度、勾配強度及び／又は磁束を有する磁場を生成しないように、磁場源は、導管から離れた位置に移動させられてもよい。
【０１３１】
導管を磁場から離れて位置付けることにより、検査中に導管内に保持された磁気的に標識が付された部分の後の回収が容易になる。例えば、導管を磁場から離れて位置付けた後に、導管内に保持された磁気的に標識が付された部分は、磁気的に標識が付された部分を導管から流し出すことによって回収されてもよい。例えば、磁気的に標識が付された部分は、磁気的に標識が付された部分を導管から流し出す（例えば、洗浄する）ために導管を通して緩衝剤又は他の適合した溶液を流すことによって回収されてもよい。或いは、磁気的に標識が付された部分は、遠心分離、真空の印加、ポンピング、それらの組み合わせなどによって導管から回収されてもよい。
【０１３２】
本明細書に開示された方法の態様は、回収された磁気的に標識が付された部分を凝集することを更に有してもよい。本明細書に記載されているように磁気分離検査を実行した後に、磁気分離検査中に導管内に保持された磁気的に標識が付された部分は、上記のように磁気的に標識が付された部分を導管から流し出すことによって導管から回収されてもよい。ある実施形態では、導管から流し出される溶液内における磁気的に標識が付された部分の凝集を高めることが望ましい。それ故、方法は、導管から流し出された溶液内に磁気的に標識が付された部分を凝集すること（例えば、該部分の凝集を高めること）を有してもよい。磁気的に標識が付された部分を凝集することは、凝集装置を通して磁気的に標識が付された部分を含有する導管から流し出された溶液を通過させることを有してもよい。例えば、凝集装置は、音波凝集装置を有してもよいが、これに限定されるものではない。更に、音波凝集装置の記載は米国特許第６９２９７５０号明細書に見出され、その開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０１３３】
本明細書に開示されている検査方法は、定性的であっても定量的であってもよい。それ故、本明細書に使用されている用語「検出」又は「分離」は、定性的決定及び定量的決定の両方を指し、従って、試料中の磁気的に標識が付された部分の「測定」及び「レベルの決定」を含む。
【０１３４】
本明細書に開示されている方法の態様は、磁気分離検査の実行前に（例えば、試料に磁場を印加する前に）試料中の１又は複数の対象部分に磁気標識を付着させることを更に有してもよい。このように、方法は、磁気分離検査を実行する前に試料中の１又は複数の部分に磁気的に標識を付すことを有してもよい。磁気標識は、上記のような非共有相互作用又は共有相互作用を通して対象の部分（又は複数部分）と安定的に結合されてもよい。例えば、磁気標識は、分子の結合対間の結合相互作用を通して対象の部分と結合されてもよい。
【０１３５】
分子の結合対は、対象の結合相互作用に応じて変わってもよい。対象の結合相互作用は分子の結合対間のあらゆる相互作用を含み、結合相互作用は、結合相互作用の環境条件下での分子の結合対間の特異性で生じる。対象の結合相互作用の例は、核酸ハイブリッド形成相互作用、タンパク質−タンパク質相互作用、タンパク質−核酸相互作用、酵素−基質相互作用及び受容体−リガンド相互作用、例えば、抗体−抗原相互作用及び受容体アゴニスト又はアンタゴニスト相互作用を含むが、これらに限定されるものではない。
【０１３６】
対象の分子結合相互作用を有する分子の例は、バイオポリマーと、有機又は無機の小分子であってもよい小分子とを含むが、これらに限定されるものではない。「バイオポリマー」は、１又は複数の種類の繰り返し単位のポリマーである。バイオポリマーは、（合成的に生成されてもよいが）生体系に見出されてもよく、ペプチド、ポリヌクレオチド、及び多糖に加えて、アミノ酸類似体若しくは非アミノ酸基、又はヌクレオチド類似体若しくは非ヌクレオチド基からなるか或いはこれらを含む化合物を含んでもよい。このように、バイオポリマーは、従来のバックボーンが非自然発生的なバックボーン又は合成のバックボーンと交換されているポリヌクレオチドと、従来の塩基の１又は複数がワトソンクリック型の水素結合相互作用に関係し得る（自然又は合成の）基と交換されている核酸（又は合成の若しくは自然発生的な類似体）とを含む。例えば、「バイオポリマー」は、ＤＮＡ（ｃＤＮＡを含む）、ＲＮＡ、オリゴヌクレオチド、ＰＮＡ、他のポリヌクレオチドなどを含んでもよい。「バイオモノマー」は、バイオポリマーを形成するために同じ又は他のバイオモノマー（例えば、２つの連結基の１つ又は両方が、除去可能な保護基を有してもよい２つの連結基を有する単一アミノ酸又はヌクレオチド）と連結され得る単一のユニットを基準とする。
【０１３７】
場合によっては、分子の結合対はリガンド及び受容体であり、所与の受容体又はリガンドは、バイオポリマーであってもよいし、バイオポリマーでなくてもよい。本明細書に使用されている用語「リガンド」は、対象の化合物に共有的に又はそうでなければ化学的に結合することが可能な部分を指す。リガンドは、自然に発生してもよいし、人工であってもよい。リガンドの例は、細胞膜受容体のためのアゴニスト及びアンタゴニスト、毒素及び毒液、ウィルス性エピトープ、ホルモン、麻酔剤、ステロイド、ペプチド、酵素基質、補足因子、薬剤、レクチン、糖、オリゴヌクレオチド、核酸、オリゴ糖、タンパク質などを含むが、これらに制限されない。本明細書に使用されている用語「受容体」は、リガンドに関する親和性を有する部分である。受容体は、直接的に又は特異的結合物質を介して結合要素に共有的に又は非共有的に結合されてもよい。受容体の例は、抗体、細胞膜受容体、特定の抗原決定基と反応する単クローン抗体及び抗血清、ウィルス、細胞、薬剤、ポリヌクレオチド、核酸、ペプチド、補足因子、レクチン、糖、多糖、細胞膜、細胞小器官などを含むが、これらに制限されない。「リガンド受容体対」は、２つの分子が、複合体を形成するために分子認識によって結合されているときに形成される。
【０１３８】
従って、方法は、分子の結合対間の結合相互作用を検出することを有してもよい。結合相互作用は、本明細書に記載されるような磁気標識を用いて標識が付される分子の結合対の１つの要素を含んでもよい。例えば、分子の結合対の１つの要素は、磁気的に標識が付されてもよいし、結合対複合体を形成するために相補的な結合対要素に結合してもよい。結合対複合体は、本明細書に記載されているような磁気分離装置及び方法を用いて試料中の対象ではない部分から分離されてもよい。磁気分離検査を実行した後に、結合対複合体は、あらゆる簡便な方法、例えば、これらに限定されるものではないが、フローサイトメトリー、蛍光検出、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）、電気泳動、それらの組み合わせなどを用いて検出されてもよい。
【０１３９】
本開示の方法の態様は、分離された磁気的に標識が付された部分を解析することを更に有してもよい。場合によっては、磁気的に標識が付された部分は、上記のように試料中の磁気的に標識が付されていない部分から分離された後に解析される。このように、方法は、磁気分離装置から溶離液中の磁気的に標識が付された部分を解析することを有してもよい。ある実施形態では、方法は、磁気的に標識が付された部分についての情報を決定するために、磁気的に標識が付された部分を解析することを有する。例えば、磁気的に標識が付された部分を解析することは、磁気分離装置によって保持された磁気的に標識が付された部分の数を数えることを有してもよい。場合によっては、解析することは、磁気的に標識が付された部分を分類することを有する。例えば、方法は、フローサイトメトリー装置を用いて磁気的に標識が付された部分を数えること及び／又は分類することを有してもよい。ある場合では、磁気的に標識が付された部分を解析することは、磁気的に標識が付された部分の１又は複数の物理的特性及び／又は化学的特性、例えば、これらに限定されるものではないが、蛍光、質量、電荷、化学的組成、ＵＶ吸収、赤外線吸収、光散乱、それらの組み合わせなどを決定することを有する。
【０１４０】
システム
本開示の実施形態に係るシステムは、試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための１又は複数の磁気分離装置を備えている。１又は複数の磁気分離装置の夫々は、本開示に従って記載されているように構成されてもよい。例えば、磁気分離装置は、本明細書に記載されているように、磁場源、第１の磁場ガイド、及び第２の磁場ガイドを備えている。加えて、システムは、第１の磁場ガイド及び第２の磁場ガイドの近位に位置付けられた導管を備えている。
【０１４１】
ある実施形態では、システムは、２以上の磁気分離装置を備えている。例えば、システムは、２以上の磁気分離装置、例えば３以上、又は４以上、又は５以上、又は６以上、又は７以上、又は８以上、又は９以上、又は１０以上の磁気分離装置を備えてもよい。磁気分離装置が互いの上流側及び下流側に直列に位置付けられるように、磁気分離装置は直列に配置されてもよい。磁気分離装置を直列に配置することにより、磁気的に標識が付された部分を同じ試料から順次分離することが容易になる。場合によっては、磁気分離装置は並列に配置されている。磁気分離装置を並列に配置することにより、磁気的に標識が付された部分を複数の試料から同時に分離することが容易になる。ある場合では、磁気分離装置は、直列且つ並列に配置されている。
【０１４２】
ある実施形態では、システムは、２以上の磁気分離装置、例えば２つの磁気分離装置（例えば、第１の磁気分離装置及び第２の磁気分離装置）を備えている。第１及び第２の磁気分離装置は、上記のように直列に配置されてもよい。場合によっては、装置は、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端が第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端と略同じ外形を有するように構成されてもよい。例えば、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端並びに第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端は、線形外形（又は、上記のように、必要に応じて任意の他の外形）を夫々有してもよい。他の実施形態では、装置は、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端が第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端とは異なる外形を有するように構成されてもよい。例えば、第１の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端は線形外形を夫々有してもよいし、第２の磁気分離装置の第１及び第２の磁場ガイドの先端は鋸歯状外形を夫々有してもよい。上記の例は、例示する目的のために挙げられており、磁気分離装置の先端の外形の他の組み合わせも可能である。
【０１４３】
本開示のシステムの実施形態はまた、凝集装置（例えば、粒子凝集装置）を備えてもよい。凝集装置は磁気分離装置の下流側に配置されてもよい。場合によっては、凝集装置は、磁気分離装置からの溶離液中の磁気的に標識が付された部分の凝集を高めるように構成されている。凝集装置は、あらゆる種類の凝集装置であってもよく、ある実施形態では、音波凝集装置である。
【０１４４】
本開示のシステムの態様はまた、粒子解析装置を含んでもよい。粒子解析装置は、磁気分離装置の下流側に配置されてもよく、場合によっては凝集装置の下流側に配置されてもよい。粒子解析装置は、磁気的に標識が付された部分を解析し、磁気的に標識が付された部分についての情報を決定するように構成されてもよい。例えば、粒子解析装置は、磁気分離装置によって保持された磁気的に標識が付された部分の数を数えるように構成されてもよい。場合によっては、粒子解析装置は、磁気的に標識が付された部分を分類するように構成されてもよい。ある場合では、粒子解析装置は、磁気的に標識が付された部分の１又は複数の物理的特性及び／又は化学的特性、例えば、これらに限定されるものではないが、蛍光、質量、電荷、化学的組成、ＵＶ吸収、赤外線吸収、光散乱、それらの組み合わせなどを決定するために磁気的に標識が付された部分を解析してもよい。ある実施形態では、粒子解析装置は、フローサイトメータ、質量解析計、電気泳動装置、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）装置、ＵＶ分光計、赤外線分光計などを含む。場合によっては、粒子解析装置はフローサイトメータである。
【０１４５】
本開示のシステムは、磁気分離検査の実行及び／又は分離された磁気的に標識が付された部分の後の解析を容易にする他の支援装置及び／又は追加的な構成要素を更に備えてもよい。例えば、システムは、磁気分離検査を実行するようにプログラムされたコンピュータ、システムを通して試料溶液及び／又は緩衝剤の流れを供給するように構成された流体処理要素（例えば、ポンプ、真空源、流体貯蔵器、バルブ、入口、出口など）、磁気分離装置と関連付けられた構成要素（例えば、磁場源及び磁場ガイドを位置付けるように構成されたモータ）、及び必要に応じて他の構成要素を更に備えてもよい。
【０１４６】
システムは一般的に、本明細書に記載されているような１又は複数の磁気分離装置と、１又は複数の磁気分離装置を制御するように構成されたプロセッサとを備えてもよい。これら２つの構成要素は、単一のユニットとして同じ製品に一体化されてもよいし、又は（例えば、システムとして）２以上の異なるユニットに分配されてもよく、２以上の異なるユニットは、例えば有線通信プロトコル又は無線通信プロトコルを介して互いに通信する。
【０１４７】
従って、本開示の態様は、システム、例えば、上記のように試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するように構成されたコンピュータベースのシステムを更に備えている。「コンピュータベースのシステム」は、本発明の情報を解析するために使用されるハードウェア、ソフトウェア、及びデータ記憶装置を指す。コンピュータベースのシステムの実施形態の最小限のハードウェアは、中央処理装置（ＣＰＵ）（例えば、プロセッサ）、入力装置、出力装置、及びデータ記憶装置を含む。現在利用可能なコンピュータベースのシステムのうちのいずれか１つが、本明細書に開示されている実施形態における使用に適する。データ記憶装置は、上記のような本情報を記録することが可能なあらゆる製品、又はこのような製品にアクセスすることが可能なメモリアクセス手段を含んでもよい。例えば、主題のシステムの実施形態は、以下の構成要素、すなわち、（ａ）例えばユーザコンピュータ又はワークステーションを介してシステムと１又は複数のユーザとの間の情報移送を容易にするための通信モジュールと、（ｂ）磁気的に標識が付された部分の解析に関係する１又は複数のタスクを実行するための処理モジュールとを含んでもよい。
【０１４８】
磁気分離装置に加えて、本開示のシステムは、複数の追加の構成要素、例えばモニタ、プリンタ及び／又はスピーカなどのデータ出力装置、例えばインターフェースポート、キーボード、マウスなどのデータ入力装置、流体処理要素、電源などを備えてもよい。
【０１４９】
有用性
主題の装置、方法、システム及びキットは、試料中の磁気的に標識が付されていない部分から磁気的に標識が付された部分を分離することが望まれている様々な異なる用途に使用される。例えば、主題の装置、方法、システム及びキットは、試料中の対象の部分の存在を検出するために使用される。対象の部分は、本明細書に記載されている装置、方法、システム及びキットを用いることによって、（例えば、導管内に保持される一方、磁気的に標識が付されていない部分は導管を通って流れることによって）磁気的に標識が付され、次いで、磁気的に標識が付されていない部分から分離されてもよい。他の実施形態では、対象の部分に磁気的に標識が付されず、試料中の対象ではない他の部分に磁気的に標識が付される。これらの実施形態では、対象の磁気的に標識が付されていない部分は、装置によって保持されずに導管を通って流れ、磁気的に標識が付されていない部分は収集されてもよく及び／又は更に解析されてもよい。対象ではない磁気的に標識が付された部分は、導管内に保持され、それ故、対象の磁気的に標識が付されていない部分から分離される。
【０１５０】
ある実施形態では、主題の装置、方法、システム及びキットは、対象の結合相互作用を検出する際に使用される。ある実施形態では、結合相互作用は、例えば、これらに限定されるものではないが、核酸ハイブリッド形成、タンパク質−タンパク質相互作用、受容体−リガンド相互作用、酵素−基質相互作用、タンパク質−核酸相互作用などの結合相互作用である。場合によっては、主題の方法、システム及びキットは、分子結合相互作用の検出が望まれる薬剤開発プロトコルに使用される。例えば、薬剤開発プロトコルは、抗体と抗原との間の分子結合相互作用、又は核酸間のハイブリッド形成相互作用、又はタンパク質間の結合相互作用、又は受容体とリガンドとの間の結合相互作用、又は酵素と基質との間の結合相互作用、又はタンパク質と核酸との間の結合相互作用などを検出するために主題の装置、方法、システム及びキットを使用してもよい。例えば、このような結合相互作用を検出することにより、抗体ベースの薬剤の開発が容易になる。
【０１５１】
主題の装置、方法、システム及びキットはまた、複合試料に含まれる結合対間の分子結合相互作用を検出する際に使用される。場合によっては、複合試料は、試料内にある対象ではない他のタンパク質又は分子から対象の結合分子を分離することなく直接的に解析されてもよい。ある場合では、対象ではないタンパク質又は分子は、磁気標識によって結合されず、磁気分離装置の導管内に保持されない。それ故、主題の装置、方法、システム及びキットは、複合試料が使用されてもよい検査プロトコルであって、対象の結合相互作用が、対象の結合相互作用の検出のために必要な試料の浄化を用いずに検出されてもよい検査プロトコルに使用される。
【０１５２】
キット
更に、上記の方法の１又は複数の実施形態を実施するため及び／又は上記の装置及びシステムの実施形態で使用するためのキットが提供される。主題のキットは、変わってもよいし、様々な構成要素及び試薬を含んでもよい。対象の試薬及び構成要素は、磁気分離装置又は該磁気分離装置の構成要素に関して本明細書に記載されたものを含み、これらに限定されるものではないが、磁気標識（例えば、磁性ナノ粒子）、結合剤、緩衝剤、流体流れ導管（例えば、使い捨ての流体流れ導管）などを含む。
【０１５３】
場合によっては、キットは、（例えば、上記のような）方法に使用される試薬と、コンピュータにロードされると、本明細書に記載されているような磁気分離検査を実行するためにコンピュータを動作させるコンピュータプログラムが格納されているコンピュータ可読媒体と、コンピュータプログラムを取得するためのアドレスを有する物理的な基板とを少なくとも含む。
【０１５４】
上述した構成要素に加えて、主題のキットは、主題の方法を行うための使用説明書を更に備えてもよい。これらの使用説明書は、主題のキット内に様々な形態で備えられてもよく、使用説明書のうちの一又は複数がキット内に備えられてもよい。これらの使用説明書が備えられる一形態は、好適な媒体又は基板上に印刷された情報であり、例えば、情報が印刷されている一又は複数の紙片、キットの包装体、又は添付文書等である。更なる別の手段は、情報が記録されているコンピュータ可読媒体であり、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ、コンピュータ可読メモリ装置（例えば、ハードドライブ又はフラッシュメモリ）等である。存在し得る更なる別の手段は、離れた場所で情報にアクセスするためにインターネットを介して使用可能なウェブサイトアドレスである。あらゆる簡便な手段がキット内に設けられ得る。
【０１５５】
以下の実施例は、本開示の実施形態を構成して使用する方法の完全な開示及び記載を当業者に提供するために提示されており、本発明者が本発明とみなすものの範囲を限定するものではなく、以下の実験例は行われた全ての実験例又は行われた唯一の実験例であることを示すものでもない。使用される数値（例えば、量、温度など）に関して正確さを確保するように努力しているが、多少の実験誤差及び偏差も考慮されるべきである。特に示されていない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏温度であり、圧力は、大気圧又は大気圧に近い圧力である。
【０１５６】
実験
実験は、本開示の実施形態に係る試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための装置を用いて実行された。
【０１５７】
材料及び方法
磁気分離装置
磁気分離装置は、６つの永久磁石（Ｎ４５希土類ネオジム（ＮｄＦｅＢ）棒磁石、２インチ×０．５インチ×０．５インチ、ＣＭＳ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．製）及び６つの楔状の磁場ガイドを備えていた。磁場ガイドは、ステンレス鋼から形成されており、６０度の頂角を有した。各磁場ガイドの先端は線形外形を有した。６つの永久磁石は、２組に分けて配置された。各組の３つの磁石の全寸法は６インチ×０．５インチ×０．５インチであった。第１組の磁石及び第２組の磁石は、装置内で互いに直接対向して位置付けられた。各永久磁石は、取り付けられた対応する磁場ガイドを有し、第１組の磁場ガイドの先端は、第２組の磁場ガイドの先端に直接対向して且つ平行であった。分離検査の間、２組の磁場ガイドの先端間の間隙は１ｍｍであった。磁場ガイドの先端間の間隙における磁束密度は１．１テスラと測定され、磁場勾配は０．８Ｔ／ｍｍであった。磁束は、第１組の磁石から第２組の磁石まで磁場ガイドの先端間の間隙に局所化された。
【０１５８】
導管
導管は、３ｍｍの外径及び２ｍｍの内径を有するシリコンチューブであった。導管の有効長は６インチであり、導管と接した磁石の組の長さに対応した。
【０１５９】
試料中の磁気的に標識が付された部分を分離するための試薬及び試料
ビオチンヒトＣＤ４Ｔリンパ球富化（Ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ  Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ）検査混合物及びストレプトアビジンで被覆された磁性粒子を含んだＢＤ  Ｉｍａｇ（登録商標）ヒト  ＣＤ４  Ｔ  Ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ  Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ  Ｓｅｔ（Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏ．製）が実験に使用された。磁性粒子は、２００ｎｍから４００ｎｍまでの範囲の平均直径と２００μｇ／ｍｌの蓄積濃度（ｓｔｏｃｋ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）とを有する超常磁性粒子であった。製造業者推奨のプロトコルに従い、百万個の細胞当たり５μｌのカクテルが使用された。培養及び洗浄後、百万個の細胞当たり５μｌのストレプトアビジンで被覆された磁性粒子が使用された。実験用試料は、クエン酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  Ｃｉｔｒａｔｅ）を有するＢＤ  Ｖａｃｕｔａｉｎｅｒ（登録商標）ＣＰＴ（登録商標）Ｃｅｌｌ  Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｔｕｂｅ（Ｂｅｃｔｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏ．製）を用いて調製されたヒト末梢血液単核細胞（ＰＢＭＣ）であった。ＰＢＭＣは、１ｍｌ当たり２百万個から５千万個の細胞の濃度で０．５％のウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）及び２０ｍＭのＥＤＴＡを有する１ｘリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で懸濁された。検査混合物中のビオチン化抗体は、ＣＤ４＋Ｔリンパ球を除くＰＢＭＣにおける全個体数に結合された。検査混合物中の磁性粒子に結合されたストレプトアビジンは、ビオチンに特異的に結合された。上記の２つのステップの結合方法を用いて、ＣＤ４＋Ｔリンパ球を除くＰＢＭＣにおける全細胞は、ビオチンで標識が付されたＰＢＭＣとストレプトアビジンで被覆された磁性粒子との間の特異的結合相互作用によって磁気的に標識が付された。
【０１６０】
試料は、磁気分離装置内の磁場ガイド間に位置付けられた導管を通って流れ、磁気的に標識が付された細胞は、磁場ガイドの先端間の間隙における磁場で捕捉された。磁気的に標識が付されなかったＣＤ４＋Ｔリンパ球は、導管内に保持されず、導管を通って、磁石の下流側に位置付けられた検出器又は収集管まで通過した。分離が終了すると、導管が磁場ガイド間から取り除かれ、捕捉された細胞は、高圧力下で緩衝剤を用いて流し出された。ヒト制御性Ｔ細胞はＣＤ４＋Ｔリンパ球の小亜集団であるので、非ＣＤ４＋Ｔリンパ球の磁気減少は、試料内における制御性Ｔ細胞を富化する手段である。
【０１６１】
操作条件
磁気的に標識が付された細胞及び標識が付されていない細胞は、蠕動ポンプ又は空気圧によって駆動された導管内で磁気分離装置を通過した。流量は２００μｌ／分から４００μｌ／分であった。例えば、空気圧縮機が、導管内で４００μｌ／分の流量を実現するために、導管内の試料に１８ｐｓｉを印加するように使用された。１ｍｌの試料体積中２百万個から５千万個のＰＢＭＣを用いて、分離及び回収が１０分以内で完了した。実験は室温で実行された。任意には、標識が付されたＰＢＭＣは、分離検査を実行する前に氷上に保存された。
【０１６２】
結果
磁気的に捕捉された細胞及び捕捉されなかった細胞の両方は、蛍光染色の後にフローサイトメータを用いて解析された。結果は、磁気分離装置が９８％の分離効率を有したことと、９０％の制御性Ｔ細胞が回収されたこととを示した。
【０１６３】
上記の発明は、理解の明瞭化のために、図示及び例示によりある程度詳しく説明されているが、ある変更及び調整が、添付の請求項の趣旨又は範囲から逸脱することなく本発明になされてもよいことが、本発明の教示を考慮すると当業者に容易に明らかとなる。
【０１６４】
従って、前述の内容は本発明の本質を単に示しているに過ぎない。本明細書に明示的に説明されていないか又は示されていないが、本発明の本質を具体化して本発明の趣旨及び範囲に含まれる様々な構成を当業者が考案することが可能であることは明らかである。更に、本明細書に述べられている全ての例及び条件的な用語は、本発明の本質と、本技術分野を進展させるために本発明者により与えられた概念とを理解する際に読者を支援することを本質的に意図するものであり、このように具体的に述べられた例及び条件に限定するものではないと解釈されるべきである。更に、本発明の本質、態様及び実施形態だけでなく、本発明の具体的な例を述べている本明細書における全ての記載は、本発明の構造的且つ機能的な等価物の両方を含むことを意図するものである。加えて、このような均等物は、現時点で既知の均等物及び今後開発される均等物の両方、すなわち構造に関わらず同一の機能を有する開発された全ての要素を含むことを意図するものである。従って、本発明の範囲は、本明細書に示され説明された例示的な実施形態に限定されることを意図するものではない。むしろ、本発明の範囲及び趣旨は、添付の特許請求の範囲により具体化される。
【０１６５】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に従って、２０１１年４月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／４７９，７７８号明細書の優先権を主張しており、その開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図１（ｃ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【図６（ａ）】
2014514152.tif 000013
【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１】
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【図７】
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【国際調査報告】
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