(57)【要約】  サンプル中における目的の検体を検出するためのシステム及び方法。システムは、フィルター部を含む第１容器を含み得る。フィルター部は、第１側部の上にサンプルの濾過物を含む、フィルターを含み得る。システムは、微細構造化表面を含む検出部に連結されたフィルター部を含む、第２容器を更に含み得る。方法は、第１容器を準備する工程、フィルター部を検出部に連結して、フィルターの第１側部が微細構造化表面に面するように第２容器を形成する工程と、微細構造化表面に向かって第２容器に遠心力を作用させるする工程とを含み得る。方法は、サンプルの沈降物を含む濃縮物が、微細構造化表面に保持されるように（これは目的の対照について検査され得る）、検出部からの上澄みをデカントするために、遠心力を作用させる後に第２容器を反転させる工程を更に含み得る。
2014526041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル中の目的の検体を検出する方法であって、
フィルター部を含む第１容器を準備する工程であって、前記フィルター部は前記サンプルからの前記目的の検体を保持するように構成されたフィルターを含み、前記フィルターは第１側部を有し、前記第１側部上に前記サンプルの濾過物を含む、工程と、
前記フィルター部を検出部に連結して第２容器を形成する工程であって、前記検出部は、微細構造化表面を含み、前記フィルターの前記第１側部が前記検出部の前記微細構造化表面に面するように、前記フィルター部及び前記検出部が、一緒に連結される、工程と、
前記微細構造化表面の方に向かって前記第２容器に遠心力を作用させ、前記濾過物を前記フィルターから前記検出部の前記微細構造化表面に移動させ、前記サンプルの沈降物及び上澄みを形成する工程と、
前記サンプルの濃縮物が前記第２容器の前記検出部の前記微細構造化表面に保持されるように、前記第２容器に遠心力を作用させる工程の後に前記第２容器を反転させ前記検出部から前記上澄みの少なくとも一部をデカントする工程であって、前記濃縮物が前記沈降物を含む、工程とを含む、方法。
【請求項２】
前記目的の検体に関し、前記微細構造化表面中の前記濃縮物を点検する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
サンプル中の目的の検体の存在を検出する方法であって、
前記サンプルを収容するように適合された貯蔵部、及び前記貯蔵部に取り外し可能に連結されるように適合されたフィルター部を含む第１容器を準備する工程であって、前記フィルター部は前記サンプルからの前記目的の検体を保持するように構成されたフィルター部を含み、前記フィルターは第１側部を含む、工程と、
前記貯蔵部から前記フィルターの第１側部へと第１方向に前記サンプルを移動させることによって前記サンプル濾過し、前記フィルターの前記第１側部に前記サンプルの濾過物を形成する一方で前記サンプルの濾液を除去する工程と、
前記第１容器の前記貯蔵部及び前記フィルター部を分離する工程と、
前記フィルター部を検出部に連結して第２容器を形成する工程であって、前記検出部は微細構造化表面を含み、前記フィルターの前記第１側部が前記検出部の前記微細構造化表面に面するように、前記フィルター部及び前記検出部が一緒に連結される工程と、
前記第２容器に遠心力を作用させて、前記フィルターから前記第２容器の前記検出部の前記微細構造化表面へと第２方向に前記濾過物を移動させ、前記サンプルの沈降物及び上澄みを形成する工程であって、前記第２方向は前記第１方向と異なる、工程と、
前記サンプルの濃縮物が前記検出部の前記微細構造化表面に保持されるように、前記第２容器に遠心力を作用させる工程の後に前記第２容器を反転させ前記検出部からの前記サンプルの前記上澄みの少なくとも一部をデカントする工程であって、前記濃縮物が前記沈降物を含む、工程と、
前記目的の検体に関して、前記微細構造化表面の前記濃縮物を検査する工程と、を含む、方法。
【請求項４】
サンプル中の目的の検体を検出するためのシステムであって、
フィルター部を含む第１容器であって、前記フィルター部はフィルターを含み、前記フィルターは第１側部を有し、前記第１側部上に前記サンプルの濾過物を含む、第１容器と、
検出部に連結された前記フィルター部を含む第２容器であって、前記検出部は微細構造化表面を含み、前記フィルター部の前記第１側部が前記検出部の前記微細構造化表面に面するように、前記フィルター部及び前記検出部が一緒に連結され、前記検出部の前記微細構造化表面は、前記第２容器が遠心力に暴露される際に、前記サンプルの濃縮物を受容するように適合され、前記検出部の前記微細構造化表面は、通常の重力下において前記サンプルの前記濃縮物の少なくとも一部を保持するように更に適合される、第２容器とを含む、システム。
【請求項５】
サンプル中の目的の検体を検出するためのシステムであって、
前記サンプルを収容するように適合された所蔵部、及び
前記貯蔵部に取り外し可能に連結されるように適合され、フィルターを含むフィルター部であって、前記フィルターは第１側部を有し、前記第１側部上に前記サンプルの濾過物を含む、フィルター部を含む、第１容器と、
検出部に連結された前記フィルター部を含む第２容器であって、前記検出部は微細構造化表面を含み、前記フィルター部の前記第１側部が前記検出部の前記微細構造化表面に面するように、前記フィルター部及び前記検出部が一緒に連結され、前記検出部の前記微細構造化表面は、前記第２容器が遠心力に暴露される際に、前記サンプルの濃縮物を受容するように適合され、前記検出部の前記微細構造化表面は、通常の重力下において前記サンプルの前記濃縮物の少なくとも一部を保持するように更に適合される、第２容器と、を含む、システム。
【請求項６】
前記フィルター部は、前記フィルターを含む第１端部、並びに前記貯蔵部及び前記検出部に連結されるように適合された第２端部を含む、請求項３に記載の方法、又は請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記貯蔵部及び前記フィルター部を一緒に連結するように構成されたフィルター接続アセンブリを更に含む、請求項３又は６に記載の方法、又は請求項５又は６に記載のシステム。
【請求項８】
前記微細構造化表面が、前記検出部の第１側部に形成され、前記微細構造化表面中の前記濃縮物を検査する工程は、前記微細構造化表面において、前記検出部の前記第１側部から、前記濃縮物を検査する工程を含む、請求項２〜３及び６〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記微細構造化表面は、前記検出部の第１側部に形成され、前記第１側部は遠心力の作用中に前記フィルター部に面するように位置付けられ、前記検出部は前記第１側部と反対側の第２側部を更に含み、前記微細構造化表面中の前記濃縮物を検査する工程は、前記微細構造化表面中の前記濃縮物を前記検出部の前記第２側部から検査する工程を含む、請求項２〜３及び６〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２容器の前記フィルター部及び前記検出部は、前記遠心力を作用させる工程、前記反転工程、及び前記検査工程中において一緒に連結されたままである、請求項２〜３及び６〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記微細構造化表面中の前記濃縮物を検査する工程は、前記第２容器の前記検出部が前記第２容器の前記フィルター部に連結されたままである間に行われ、よって前記上澄みが湿度リザーバとして機能する、請求項２〜３、及び６〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記容器を反転させる工程は、前記容器を０．３ｒｐｍ以下の回転速度で反転させる工程を含む、請求項１〜３、及び６〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記フィルター部は、前記フィルターを含む第１端部、及び前記検出部に連結されるように適合された第２端部を含み、前記検出部は、前記微細構造化表面を含む第１端部、及び前記フィルター部に連結されるように適合された第２端部を有する、請求項１〜３、及び６〜１２のいずれか一項に記載の方法、又は請求項４〜８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記微細構造化表面は、前記検出部の第１側部に形成され、前記第１側部は、遠心力の作用中に前記フィルター部に面するように位置付けられ、前記検出部は、前記第１側部と反対側の第２側部を更に含み、前記微細構造化表面は、複数の微細構造化凹部を含み、各凹部は底部を含み、各底部は、前記複数の構造化凹部の内容物が前記容器の前記検出部の前記第２側部から可視であるように、実質的に透明である、請求項１〜３及び６〜１３のいずれか一項に記載の方法、又は請求項４〜８及び１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記微細構造化表面は、複数の凹部を含み、前記複数の凹部のそれぞれが、１マイクロリットル以下の体積を含む、請求項１〜３及び６〜１４のいずれか一項に記載の方法、又は請求項４〜８及び１３〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記微細構造化表面は、複数の凹部を含み、前記複数の凹部は総合的な体積を画定し、前記総合的な体積は１００マイクロメートル以下である、請求項１〜３及び６〜１５のいずれか一項に記載の方法、又は請求項４〜８及び１３〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１７】
前記フィルターは、ポリオレフィン多孔質膜、エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー多孔質膜、ポリアクリロニトリル多孔質膜、ポリカーボネート多孔質膜、ポリエステル多孔質膜、セルロースエステル多孔質膜、ポリアミド多孔質膜、ポリエーテルスルホン多孔質膜、ポリスルホン多孔質膜、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）多孔質膜、ポリアクリロニトリルナノ繊維膜、ＰＶＤＦナノ繊維膜、セルロースエステルナノ繊維膜、ポリビニルアセテート、又はアルコールナノ繊維膜、若しくはポリビニルブチラールナノ繊維膜、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１〜３及び６〜１６のいずれか一項に記載の方法、又は請求項４〜８及び１３〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記フィルターが、
熱誘導相分離（ＴＩＰＳ）プロセスによって形成される膜、及び
ナノ繊維膜、のうちの少なくとも一方を含む、請求項１〜３及び６〜１７のいずれか一項に記載の方法、又は請求項４〜８及び１３〜１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記フィルターは、多孔性の複数のゾーンを含み、前記フィルターの前記第１側部が最小の多孔性ゾーンを含む、請求項１〜３及び６〜１８のいずれか一項に記載の方法又は請求項４〜８及び１３〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記微細構造化表面は、複数の微細構造化凹部を含み、各凹部は底部及び側壁を有し、各側壁の前記上面は丸みを付けられている、請求項１〜３及び６〜１９のいずれか一項に記載の方法又は請求項４〜８及び１３〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的に、細菌などの、目的の検体の検出、特に、比較的大きなサンプル体積における目的の検体の迅速な検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物（例えば、細菌、ウイルス、菌類、胞子など）、及び／又は他の目的の検体（例えば、毒素、アレルゲン、ホルモンなど）の存在の水性サンプルを試験することは、食物及び水安全性、感染病分析、及び環境監視を含む、様々な用途において重要であり得る。例えば、大衆によって消費される、食物、飲料、及び／又は公衆飲料などの可食サンプルは、微生物又は他の検体を含有又は捕捉してもよく、これは、これらが存在する環境と関連して繁殖又は成長し得る。このような増殖により、毒素を産生したり感染可能な量にまで分裂し得る病原性生物の増殖につながり得る。更なる例として、各種の分析法を非食品試料（例えば、地下水、尿など）の試料に対して行うことによって、試料が特定の検体を含んでいるか否かを判定することができる。例えば、地下水を微生物又は化学的毒素について試験することが可能であり、また、診断（例えば、糖尿病、妊娠など）を可能にするための様々な診断指標について、尿を試験することが可能である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示のいくつかの態様は、サンプル内の目的の検体を検出する方法を提供する。方法は、フィルター部を含む第１容器をもたらす工程を含む。フィルター部は、サンプルからの目的の検体を保持するように構成されたフィルターを含み、フィルターは、第１側部を有し、第１側部上にサンプルの濾過物を含む。方法は、フィルター部を検出部に連結して第２容器を形成する工程を更に含み得る。検出部は、微細構造化表面を含む場合があり、フィルター部及び検出部は、フィルターの第１側部が、検出部の微細構造化表面と面するようにして、一緒に連結され得る。方法は、第２容器を微細構造化表面の方に遠心力を作用させ、濾過物をフィルターから検出部の微細構造化表面に移動させ、サンプルの沈降物及び上澄みを形成する工程を更に含み得る。方法は、サンプルの濃縮物が第２容器の検出部の微細構造化表面に保持されるように、第２容器に遠心力を作用させた後に第２容器を反転させ、検出部から上澄みの少なくとも一部をデカントする工程であって、濃縮物が沈降物を更に含む、工程を含む。
【０００４】
本開示のいくつかの態様は、サンプル内の目的の検体の存在を検出する方法を準備する。方法は、サンプルを収容するように適合された貯蔵部と、貯蔵部に取り外し可能に連結するように適合されたフィルター部とを含む第１容器を準備する工程を含み得る。フィルター部は、サンプルからの目的の検体を保持するように構成されたフィルターを含み、フィルターは第１側部を有する。方法は、貯蔵部からフィルターの第１側部へと第１方向にサンプルを移動させることによってサンプルを濾過し、フィルターの第１側部にサンプルの濾液を形成する一方で、サンプルの濾過物を除去する工程を含み得る。方法は、第１容器の貯蔵部及びフィルター部を分離する工程と、フィルター部を検出部に連結して第２容器を形成する工程とを更に含む。検出部は、微細構造化表面を含む場合があり、フィルター部及び検出部は、フィルターの第１側部が、検出部の微細構造化表面と面するようにして、一緒に連結され得る。方法は、フィルターから、第２容器の検出部の微細構造化表面へと遠心力を作用させ、フィルターから第２容器の検出部分の微細構造化表面への第２方向に濾過物を移動させ、サンプルの沈降物及び上澄みを形成する工程を更に含む場合があり、第２方向は、第１方向とは異なる。方法は、サンプルの濃縮物が検出部の微細構造化表面に保持されるように、第２容器に遠心力を作用させた後に第２容器を反転させ、検出部からサンプルの上澄みの少なくとも一部をデカントする工程であって、濃縮物が沈降物を含む、工程を更に含む。方法は、目的の検体に関し、微細構造化表面内で濃縮物を検査する工程を更に含む。
【０００５】
本開示のいくつかの態様は、サンプル内の目的の検体を検出する方法システムを提供する。システムは、フィルター部を含む第１容器を含み得る。フィルター部は、フィルターを含む場合があり、フィルターは第１側部を有し、第１側部の上にサンプルの濾過物を含む。システムは、検出部に連結されたフィルター部を含む第２容器を更に含み得る。検出部は、微細構造化表面を含む場合があり、フィルター部及び検出部は、フィルター部の第１側部が、検出部の微細構造化表面と面するようにして、一緒に連結され得る。
【０００６】
検出部の微細構造化表面は、第２容器が遠心力に暴露された際にサンプルの濃縮物を受けるように適合され得、検出部の微細構造化表面は、通常の重力下において、サンプルの濃縮物の少なくとも一部を保持するように更に適合され得る。本開示のいくつかの態様は、サンプル内の目的の検体を検出する方法システムを提供する。システムは、サンプル及びフィルター部を含むように適合された受容可能部を含む、第１容器を含み得る。貯蔵部に取り外し可能に取り付けられるように適合され得、フィルターを含むフィルター部であって、フィルターは第１側部を有し、第１側部上にサンプルの濾過物を含む、フィルター部を含む。システムは、検出部に連結されたフィルター部を含む第２容器を更に含み得る。検出部は、微細構造化表面を含む場合があり、第１部分及び検出部は、フィルター部の第１側部が、検出部の微細構造化表面と面するようにして、一緒に連結され得る。検出部の微細構造化表面は、第２容器が遠心力に暴露された際にサンプルの濃縮物を受けるように適合され得、検出部の微細構造化表面は、通常の重力下において、サンプルの濃縮物の少なくとも一部を保持するように更に適合され得る。
【０００７】
本開示のその他の特徴及び態様は、発明を実施する形態及び添付図面を熟考することによって、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一実施形態による第１容器の分解斜視図であり、第１容器は貯蔵部及びフィルター部を含む。
【図２】図１の第１容器の組み立てられた斜視図。
【図３】本開示の一実施形態による、第２容器の分解斜視図であり、第２容器は、図１及び図２のフィルター部、及び検出部を含む。
【図３Ａ】本開示の別の実施形態による、検出部の分解斜視図。
【図４】図３の第２容器の組み立てられた側方断面図。
【図５】図１〜２の第１容器、並びに図３及び図４の第２容器の側面図を示す、本開示の一実施形態による単純な検出方法を例示する。
【図６】図５の直線６−６に沿ってとった、図３、４及び５の検出部の一部の拡大概略部分断面図。
【図７】本開示の別の実施形態による、第１容器の分解斜視図。
【図８】図７の第１容器の組み立てられた斜視図。
【図９】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１０】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１１】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１２】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１３】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１４】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１５】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１６】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１７】本開示の様々な実施形態による、微細構造化表面の光学顕微鏡写真。
【図１８Ａ】本開示の一実施形態による微細構造化表面を含む基材の斜視図。
【図１８Ｂ】図１８Ａの基材の頂面図。
【図１８Ｃ】図１８Ｂの１８Ｃ−１８Ｃに沿ってとった、図１８Ａ及び図１８Ｂの基材の側断面図。
【図１８Ｄ】図１８Ｂで１８Ｄと標識された領域でとった、図１８Ａ〜１８Ｃの基材の拡大帳面図。
【図１８Ｅ】図１８Ｃで１８Ｅと標識された領域でとった、図１８Ａ〜１８Ｄの基材の拡大側断面図。
【図１８Ｆ】５０倍の倍率でとった、図１８Ａ〜１８Ｅの基材の上面の光学顕微鏡写真。
【図１８Ｇ】５０倍の倍率でとった、図１８Ａ〜１８Ｆの基材の断面の光学顕微鏡写真。
【図１８Ｈ】１５０倍の倍率でとった、図１８Ａ〜１８Ｇの基材の断面の光学顕微鏡写真。
【図１９Ａ】本開示の別の実施形態による微細構造化表面を含む基材の平面図。
【図１９Ｂ】図１９Ａの１９Ｂ−１９Ｂに沿ってとった、図１９Ａの基材の側断面図。
【図１９Ｃ】図１９Ａで１９Ｃと標識された領域でとった、図１９Ａ及び図１９Ｂの基材の拡大平面図。
【図１９Ｄ】図１９Ｂで１９Ｄと標識された領域でとった、図１９Ａ〜１９Ｃの基材の拡大側断面図。
【図１９Ｅ】図１９Ｂで１９Ｅと標識された領域でとった、図１９Ａ〜１９Ｄの基材の拡大側断面図。
【図１９Ｆ】５０倍の倍率でとった、図１９Ａ〜１９Ｅの基材の上面の光学顕微鏡写真。
【図１９Ｇ】５０倍の倍率でとった、図１９Ａ〜１９Ｆの基材の断面の光学顕微鏡写真。
【図１９Ｈ】１５０倍の倍率でとった、図１９Ａ〜１９Ｇの基材の断面の光学顕微鏡写真。
【図２０】本開示の一実施形態による微細構造化表面を形成するために使用されたツールの光学顕微鏡写真。
【図２１Ａ】図１４の微細構造化表面を作製するためのツールの拡大平面図。
【図２１Ｂ】図２１Ａのツールの拡大側面図。
【図２２Ａ】図１５の微細構造化表面を作製するためのツールの拡大平面図。
【図２２Ｂ】図２２Ａのツールの拡大側面図。
【図２３Ａ】図１７の微細構造化表面を作製するためのツールの拡大平面図。
【図２３Ｂ】図２３Ａのツールの拡大側面図。
【図２４Ａ】図１８Ａ〜１８Ｈの微細構造化表面を作製するためのツールの拡大平面図。
【図２４Ｂ】図２４Ａのツールの拡大側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示のいずれの実施形態が詳細に説明される前に、本発明は、以下の記述で説明される、又は以下の図面に図示される構成の詳細及び構成要素の配置の用途に限定されないことが理解される。本発明には他の実施形態が可能であり、本発明は様々な方法で実施又は実行することが可能である。また、本明細書で使用する語法及び専門用語は、説明を目的としたものであり、発明を限定するものとして見なされるべきでない点は理解されるべきである。「含む（including）」、「備える（comprising）」、又は「有する（having）」、及びこれらの変化形は、その後に列記される要素及びそれらの均等物、並びに更なる要素を包むものである。特に特定又は限定されないかぎり、「結合された」なる用語及びその変形は広義で用いられるものであり、直接的及び間接的な結合の両方を包含するものである。その他の実施形態を利用することも可能であり、本開示の範囲から逸脱することなく構造的又は論理的な変更を行うことが可能である点は理解されるべきである。更に、「上部」、「下部」等のような用語は、要素の互いの関係を記載するためにのみ使用され、装置の特定の向きを述べること、又は装置に必要である又は要求される向きを指示すること、若しくは暗示すること、あるいは本明細書に記載される本発明が、使用中にどのように使用されるか、搭載されるか、表示されるか若しくは設置されるかを特定することを必要としない。
【００１０】
目的の検体に関して試験されることが所望される、様々なサンプルにおいて、検体はサンプル中に低濃度で存在する場合があり、これは、検体技術の検出閾値に到達するために、目的の検体の好適な濃度に到達するように、サンプルがより小さい体積へと濃縮されることを必要とする場合がある。
【００１１】
いくつかの既存のシステム及び方法において、遠心力を作用させるフラスコの底部の可視の圧密化した「ペレット」を形成するために、十分に高い検体濃度（例えば、微生物濃度）を有するサンプルに関して、遠心力を作用され得る。遠心力を作用させるプロセスから生じる上澄みはその後、デカント又は吸引により取り出され得る。適切な量の上澄みが取り出されることを判定するためにデカント及び吸引の両方において目視検査が使用され得、上澄みとペレットとの間で大きな検体の損失が生じ得る。加えて、目的の検体の特に低い濃度を有するサンプルにおいて、検体は、遠心力を作用させることにおいて遠心力を作用させるフラスコの底部に移動することがあるが、これは可視のペレットを形成せず、緊密に圧密化されない。このような状況において検体は、デカント又は吸引中に容易に変位することがあり、これは目的の検体の全体的な回収効率を低減させることがあり、サンプル試験手順の正確性を損なう場合がある。
【００１２】
結果として、一定の既存のシステム及び方法において、低濃度サンプルを圧縮するために濾過のみが使用される場合がある。濾過はサンプル内の目的の検体の濃度を増加させることができるが、フィルターからの濃縮されたサンプルを回収することは、困難及び／又は時間がかかる場合がある。例えば、いくつかの場合において、大きな溶出体積（例えば、５〜１００ｍｌ）は、特に大直径のフィルターを必要とし得る大きな初期サンプルに関して、濃縮サンプルをフィルターからバックラッシュするか、洗い落とす必要があり得る。しかしながら、本開示のシステム及び方法において、溶出にこのような大体積が必要とされるとしても、溶出された濾過物サンプル（すなわち、濾過により細くされた濾過物と、溶出溶液などの希釈剤）は、目的の検体の比較的迅速な検出のために、高濃度で少量の（例えば、ｎＬの単位の）サンプルのアリコートを達成するために、微細構造へと遠心力を作用させることによって更に濃縮させる場合がある。
【００１３】
加えて、いくつかの既存のシステム及び方法において、サンプルの一部は、濾過中にフィルターに不可逆的に捕捉される場合がある。この閉じ込めは等孔性を使用して克服され得るが、等孔性を通じた濾過は遅い場合があり、当孔性フィルターの孔は濾過中に容易かつ早く詰まる場合がある。しかしながら、本発明は、一定のフィルターが、目的の検体（例えば、細菌などの微生物）のより良好な回収を可能にすることを見出した。例えば、以下でより詳細に記載されるように「マルチゾーン」濾過膜（すなわち、多孔性の多数のゾーンを含むフィルター）は、フィルターから細菌を回収するために特に有用であり得る。これは、そのｚ寸法（すなわち、深さ）と共に、フィルターの多孔率が変化するためである。このようなマルチゾーンフィルターを使用し、フィルターの「第１側部」として最も小さい孔径を有するフィルターの側（すなわち、サンプルが最初に通過し、濾過物が回収されるフィルターの側部）を使用することにより、目的の検体の回収における特定の利益が達成され得る。
【００１４】
しかしながら、上記のように、このようなマルチゾーンフィルターが使用されなくとも、本開示のシステム及び方法は、従来の濾過のみのシステム及び方法よりも更に効率的であるが、これは、本開示のシステム及び方法は、例えば、遠心力を作用させることにより溶出した濾過サンプルを微細構造表面に更に濃縮し、目的の検体を検出するための時間を改善するためである。
【００１５】
本開示は一般的に、サンプル内、具体的には液体サンプル内、更に具体的には希釈水性サンプル内における目的の検体の存在又は不在の検出（及び／又は計測）のためのシステム及び方法に関連する。更に、本開示は一般的に、検体を迅速に検出するためのシステム及び方法に関連する。いくつかの実施形態において、検体は、例えば水サンプル内における大腸菌又は他の大腸菌類（例えば、その存在又は不在）を検出するために選択される。水サンプルにおける目的の微生物（又は他の検体）の検出は、これらの微生物の濃度の低さのために困難であり得る。低濃度の結果として、既存のシステム及び方法での検出は非常に遅い場合があり、これは微生物が検出可能な水準まで成長する（又は分析濃度が増加する）必要があり、これに時間がかかり得るためである。本発明者はしかしながら、水サンプル、及び具体的には希釈水サンプル内の目的の検体を検出するために必要な時間を大幅に削減する新規のシステム及び方法を発明した。
【００１６】
特に、本開示は、存在する場合、サンプルから目的の検体を分離及び検出するために、濾過及び微細構造への遠心力を作用させることの組み合わせを利用するシステム及び方法に関連する。例えば、大量の希釈水性サンプルが、目的の検体（存在する場合）を捕捉するために、大きさ、電荷及び／又は親和性により、濾過され得る。検体はフィルターの第１側部に捕捉され得、この側部は以降の遠心力を作用させるプロセスにおいて微細構造化表面に面するように向けられることがある。希釈剤（例えば、培地など）は、フィルターに添加され得、検体は遠心力を作用させることにより微細構造化ウェル又は凹部へと推進され得る。このような実施形態において、フィルター上の濾過物、及び添加されたいずれかの追加的な希釈剤は、「サンプル」を形成することができ、サンプルは微細構造へと沈降し（例えば、遠心力を作用させることにより）、それによりサンプルの濃度（すなわち、開始サンプルよりも高い濃度を有するサンプルの一部）が微細構造中に保持され得、ここで濃縮物はサンプルの沈降物を含み（すなわち、より高い密度の物質）、これは検体を含む（存在する場合）。微細構造はその後、検体の存在／不在の検出、及び／又は検体の数量化のいずれかにより、検体を検出するべく点検され得る。本開示のシステムは、濾過から遠心力を作用させることへの移行に加えて、濾過工程と遠心力を作用させる工程を促進するように構成された容器アセンブリを含み得る。加えて、本開示のシステム及び方法は、大きな体積のサンプルを非常に小さい体積まで、例えば、約１Ｌから約１ｎＬ（例えば、１つの凹部に）濃縮することを可能にする。
【００１７】
本発明はしかしながら、サンプル、例えば、水サンプル、及び具体的には希釈水サンプル内の目的の検体を検出するために必要な時間を大幅に削減する新規のシステム及び方法を有する。特に、本開示のシステム及び方法は、フィルターの一方の側に濾過物を形成するために、１つ以上の目的の検体を捕捉するように構成されたフィルターを使用して、元のサンプルを濾過する工程を含む第１濃縮工程を行う工程と、任意により濾過物に希釈剤を添加し、新しい又は第２サンプルとして濾過物及びいずれかの追加の希釈剤を使用する工程と、微細構造化凹部又はウェルを含む微細構造化表面に第２サンプルを濃縮する工程（例えば、密度に基づく）を含む第２濃縮工程を行う工程であって、各微細構造化凹部は少容量の（例えば、μＬ又はｎＬの規模）の個別の「試験管」として機能し得、サンプル中に高濃度の目的の検体（存在する場合）を生じる、工程とを含み得る。この目的の検体の濃度の増加は、検体の存在／不在の検出、及び／又はサンプル中の検体の計測のための、検体の検出を促進し、すすめることができる。微細構造に存在する高濃度、低体積のサンプルのアリコートはまた、目的の検体の計測を促進することができる。
【００１８】
いくつかの実施形態において、目的の検体は、目的の微生物自体であってもよく、いくつかの実施形態においては、検体は、生存可能な目的の微生物のインジケータであってもよい。いくつかの実施形態において、本開示は、微生物の指標である、目的の検体に関して検査することにより、サンプル中の目的の微生物の存在／又は不在を判定するためのシステム及び方法を含み得る。
【００１９】
いくつかの実施形態において、迅速な検出とは、８時間以下、いくつかの実施形態においては６時間以下、いくつかの実施形態においては５時間以下、いくつかの実施形態においては４時間以下、及びいくつかの実施形態においては３時間以下の検出を指す場合がある。しかしながら、検出時間は、いくつかの微生物が他のものよりも早く成長し、よってより早く検出可能な閾値に到達するために、検出される検体の種類に依存し得る。当業者は、目的の検体（例えば、微生物）を検出する、好適なアッセイ（例えば、好適な酵素及び酵素基質を含む）を特定する方法を理解する。しかしながら、所定の目的の検体において、いずれのアッセイが使用されても、又はいずれの検体が選択されても、本開示のシステム及び方法は一般的に、標準的な培養技術（例えば、マイクロタイタープレートにおける成長ベースの検出（例えば、９６ウェル））により達成されるよりも迅速な、時間対結果を達成する。すなわち、本開示のシステム及び方法は、標準的な培養技術よりも少なくとも２５％早く検体を検出することができ（例えば、各ウェルが１００μＬのサンプルを含む）、いくつかの実施形態において５０％早く、いくつかの実施形態において少なくとも７５％早く、かついくつかの実施形態において少なくとも９０％早い。
【００２０】
目的の検体に関して分析されるこのようなサンプルは、様々な方法で得られる。例えば、いくつかの実施形態において、分析されるサンプル自体は、希釈液体サンプル、及び／又は希釈水性サンプルなどの、液体サンプルである。いくつかの実施形態において、サンプルは、希釈剤で、目的のソース（例えば、表面、フォーマイト（formite）など）を洗浄するか、又はすすぐことにより生じる液体を含み得る。いくつかの実施形態において、サンプルは、目的のソースを適切な希釈剤と混合することにより生じる液体組成物を濾過するか、又は沈降させることにより生じる濾液を含み得る。すなわち、本開示の方法を使用して分析されるサンプルを形成するために、大きな不溶性物質、及び／又は目的の検体よりも低い又は高い密度を有する物質、例えば、食物、フォーマイトなどが、第１濾過又は沈降工程において、液体組成物から除去され得る。
【００２１】
用語「ソース」は、一般に、検体を試験することが必要とされる食物又は非食物を指すために使用され得る。ソースは、固体、液体、半固体、ゼラチン状物質、及びこれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態において、ソースは、例えば、目的の表面からソースを回収するために使用された基材（例えば、スワブ、又は拭き取り用品）によりもたらされる場合がある。特定の実施形態では、液体組成物は基質を含んでもよく、基質は更に分解される（例えば、攪拌又は溶解プロセスの際に）ことによってソース及び目的の検体とする任意の検体の回収を促進することができる。目的とする表面には、これらに限定されるものではないが、壁（ドアを含む）、床、天井、排水管、冷蔵システム、ダクト（例えば、エアダクト）、通気口、トイレの便座、ハンドル、ドアノブ、手すり、ベッドレール（例えば、病院における）、カウンタートップ、テーブルトップ、食事用表面（例えば、トレイ、皿など）、作業面、機器表面、衣類など、及びこれらの組み合わせを含む様々な表面の少なくとも一部が含まれる。ソースの全部又は一部は、本開示の方法を使用して、分析されるサンプルを得るために使用され得る。例えば、「ソース」は、水源、又はパイプラインを通じて移動する水であってもよく、本開示のシステム及び方法で試験されるサンプルを形成するために、比較的大容量のサンプルがこのソースからとられてもよい。したがって、「サンプル」は、上記のソースのいずれかからのものであり得る。
【００２２】
「食品」なる用語は、固体、液体（例えば、これらに限定されないが溶液、分散液、乳濁液、懸濁液など、及びこれらの組み合わせを含む）、及び／又は半固体の食用組成物を指すものとして一般的に用いられる。食料の例には、肉、鶏肉、卵、魚、魚介類、野菜、果物、加工食品（例えば、スープ、ソース、ペースト）、穀物製品（例えば、小麦粉、穀物、パン）、缶詰、牛乳、その他の乳製品（例えば、チーズ、ヨーグルト、サワークリーム）、油脂、油、デザート、香辛料、薬味、パスタ、飲料、水、動物用飼料、飲料水、その他の好適な食材、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２３】
「非食品」なる用語は、「食品」の定義に当てはまらず、一般的に食用とは考えられない目的ソースを指すものとして一般的に用いられる。非食品ソースの例としては、これらに限定されるものではないが、臨床試料、細胞ライセート、全血又はその一部（例えば、血清）、他の体液又は分泌液（例えば、唾液、汗、皮脂、尿）、糞便、細胞、組織、臓器、生検、植物材料、木材、土、堆積物、薬剤、化粧品、栄養補助食品（例えば、朝鮮ニンジンカプセル）、医薬品、感染媒介物、他の適当な非食用物質、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２４】
「感染媒介物」なる用語は、感染性生物を運搬、かつ／又は移動することが可能な無生物又は基質を指すものとして一般的に用いられる。感染媒介物としては、これらに限定されるものではないが、布巾、モップヘッド、タオル、スポンジ、雑巾、食器、硬貨、紙幣、携帯電話、衣類（靴を含む）、ドアノブ、女性用品、おむつなど、これらの部分、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２５】
「検体」なる用語は、検出しようとする（例えば、実験室又はフィールド試験により）物質を指すものとして一般的に用いられる。サンプルは、特定の検体の存在、量、及び／又は生存可能性を試験してもよい。こうした検体は、ソースの内部（例えば、内側）、又はソースの外側（例えば、外表面）に存在し得る。検体の例としては、微生物、生体分子、化学物質（例えば、殺虫剤、抗生物質）、金属イオン（例えば、水銀イオン、重金属イオン）、金属イオン含有錯体（例えば、金属イオン及び有機リガンドを含む錯体）、酵素、補酵素、酵素基質、指標染料、ステイン、アデノシントリフォフェート（ＡＴＰ）、アデノシンジフォフェート（ＡＤＰ）、アデニレートキナーゼ、ルシフェラーゼ、ルシフェリン、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。
【００２６】
目的の検体を同定及び／又は定量化するために、微生物学的アッセイ、生化学的アッセイ（例えば、イムノアッセイ）、又はそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、様々な試験方法を用いることができる。いくつかの実施形態において、目的の検体は、サンプル中の生細胞からの放出された酵素の検出、目的の検体を示す光の検出、吸収、反射、蛍光、若しくはこれらの組み合わせの検出、又はこれらの組み合わせにより、免疫学的に、比色的に、蛍光分析的に、照明により（luminetrically）検出され得る。すなわち、いくつかの実施形態において、サンプルの検査（又はサンプルの濃縮）は、サンプルを光学的に検査することを含み、これは、上記の、又は下記のいずれかの光学的検査を含む場合がある。
【００２７】
使用され得る試験方法の特定のサンプルとしては、抗原−抗体相互作用、分子センサー（親和性結合）、熱分析、顕微鏡（例えば、光学顕微鏡、蛍光顕微鏡、免疫蛍光顕微鏡、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ））、分光法（例えば、質量分析法、核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法、ラマン分光法、赤外線（ＩＲ）分光法、Ｘ線分光法、減衰全反射分光法、フーリエ変換分光法、ガンマ線分光法など）、分光測光法（例えば、吸光度、反射、蛍光、ルミネセンス、比色など）、電気化学分析、遺伝子技術（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、転写介在増幅法（ＴＭＡ）、ハイブリダイゼーション保護アッセイ（ＨＰＡ）、ＤＮＡ又はＲＮＡ分子認識アッセイなど）、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）検出アッセイ、免疫学的アッセイ（例えば、酵素結合免疫吸着法（ＥＬＩＳＡ））、細胞毒性アッセイ、ウイルスプラークアッセイ、細胞変性効果を評価するための技術、他の好適な分析試験方法、又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２８】
「微生物」なる用語は、これらに限定されるものではないが、細菌（例えば、運動性又は増殖性、グラム陽性又はグラム陰性）、ウイルス（例えば、ノロウイルス、ノーウォークウイルス、ロタウイルス、アデノウイルス、ＤＮＡウイルス、ＲＮＡウイルス、エンベロープ型、非エンベロープ型、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）など）、細菌の胞子又は内生胞子、藻類、真菌類（例えば、酵母、糸状菌類、真菌胞子）、プリオン、マイコプラズマ、及び原生動物の１つ以上を含む、全ての原核又は真核微生物を指すものとして一般的に用いられる。特定の場合では、特に目的となる微生物は病原性を有するものであり、「病原体」なる用語が全ての病原性微生物を指して用いられる。病原体の例には、腸内細菌科のメンバー、あるいはミクロコッカス科のメンバー、あるいはブドウ球菌属種、連鎖球菌種、シュードモナス種、腸球菌種、サルモネラ種、レジオネラ種、赤痢菌種、エルシニア種、エンテロバクター種、エシェリキア種、バチルス種、リステリア種、カンピロバクター種、アシネトバクター種、ビブリオ種、クロストリジウム種、及びコリネバクテリウム種を挙げることができるが、これらに限定されない。病原体の特定の例としては、腸管出血性大腸菌を含む大腸菌、例えば、血清型Ｏ１５７：Ｈ７、Ｏ１２９：Ｈ１１；緑膿菌；セレウス菌；炭疽菌；腸炎菌；ネズミチフス菌；リステリア菌；ボツリヌス菌；ウェルシュ菌；黄色ブドウ球菌；メチシリン耐性黄色ブドウ球菌；カンピロバクター・ジェジュニ；腸炎エルシニア；ビブリオ・バルニフィカス；クロストリジウム・ディフィシル；バンコマイシン耐性腸球菌；エンテロバクター［クロノバクター］・サカザキ、コリ型細菌を挙げることができるが、それらに限定されない。微生物の増殖に影響し得る環境因子としては、栄養素の有無、ｐＨ、含水量、酸化還元電位、抗微生物化合物、温度、大気ガス組成、及び生物学的構造又は障壁が挙げられる。
【００２９】
「生体分子」なる用語は、生物の体内に存在するが、生物によって生成される分子又はその誘導体を指すものとして一般的に用いられる。例えば、生体分子としては、これらに限定されるものではないが、アミノ酸、核酸、ポリペプチド、タンパク質、ポリヌクレオチド、脂質、リン脂質、糖類、多糖類、及びこれらの組み合わせの少なくとも１つが挙げられる。生体分子の具体例としては、これらに限定されるものではないが、代謝物質（例えば、ブドウ球菌エンテロトキシン）、アレルゲン（例えば、落花生アレルゲン、卵アレルゲン、花粉、イエダニ、カビ、鱗屑、又はそれらに内在するタンパク質など）、ホルモン、毒素（例えば、バチルス下痢原性毒素、アフラトキシン、クロストリジウム・ディフィシル毒素など）、ＲＮＡ（例えば、ｍＲＮＡ、全ＲＮＡ、ｔＲＮＡなど）、ＤＮＡ（例えば、プラスミドＤＮＡ、植物ＤＮＡなど）、タグ標識タンパク質、抗体、抗原、ＡＴＰ、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３０】
「可溶性物質」及び「不溶性物質」なる用語は、特定の条件下で特定の培地に比較的可溶又は不溶である物質を指すものとして一般的に用いられる。具体的には、所定の条件下において、「可溶物」は溶液の中に入り、系の溶媒（例えば希釈剤）に溶解可能なものである。「不溶物」は、所定の条件下において、溶液の中に入らず、系の溶媒中に溶けないものである。ソース、又はソースから取ったサンプルは、可溶性物質及び不溶性物質（例えば、細胞残屑）を含む場合がある。不溶物は、微粒子、沈殿物又は残屑と称される場合があり、ソース物質自体の一部分（すなわち、ソースの内側部分又は外側部分（例えば、外側表面）から）、又は攪拌プロセスから生じるその他のソース残基若しくは残屑を含むことができる。加えて、ソース及び希釈剤を含む液体組成物は、より高密度の物質（すなわち、混合物中の希釈剤及び他の物質よりも高い密度を有する物質）、及びより低密度の物質（すなわち、混合物中の希釈剤及び他の物質よりも低い密度を有する物質）を含み得る。結果として、サンプルの希釈剤は、目的の検体は、希釈剤よりも高密度であり、沈降により濃縮され得るように選択され得る（例えば、遠心力を作用させる）。
【００３１】
用語「希釈剤」は一般的に、ソースを分配し、溶解し、懸濁し、乳化し、洗浄及び／又はすすぐために、ソース材料に添加する液体を指すものとして使用される。希釈剤は、液体組成物の形成に使用され得、ここから、本開示の方法を使用して分析されるサンプルが得られる場合がある。いくつかの実施形態において、希釈剤は無菌液である。特定の実施形態では、希釈剤として、これらに限定されるものではないが、界面活性剤、又は後の検体の試験のためにソースの分散、溶解、懸濁又は乳濁を助ける他の適当な添加剤、レオロジー添加剤、抗微生物中和剤（例えば、防腐剤又は他の抗微生物剤を中和するもの）、栄養素（例えば、望ましい微生物の選択的増殖を促進するもの）及び／又は増殖阻害剤（例えば、望ましくない微生物の増殖を阻害するもの）を含む増菌又は成長培地、ｐＨ緩衝剤、酵素、指示分子（例えば、ｐＨ又は酸化／還元指示剤）、胞子発芽剤、消毒剤を中和するための薬剤（例えば、塩素のチオ硫酸ナトリウムによる中和）、細菌の甦生を促進することを目的とした薬剤（例えば、ピルビン酸ナトリウム）、安定化剤（例えば、塩化ナトリウム、スクロールなどの溶質を含む、目的の検体を安定化させる）又はこれらの組み合わせなどの各種の添加剤を挙げることができる。一部の実施形態では、希釈剤は、滅菌水（例えば、滅菌２重蒸留水（ｄｄＨ２Ｏ））、ソースを選択的に溶解する、分散する、懸濁する、若しくは乳化する１つ以上の有機溶媒、水溶性有機溶媒、又はこれらの組み合わせを含み得る。一部の実施形態では、希釈剤は、滅菌緩衝溶液（例えば、Ｅｄｇｅ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ、Ｍｅｍｐｈｉｓ  ＴＮから入手可能なＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ’ｓ  Ｂｕｆｆｅｒ）である。いくつかの実施形態では、希釈剤は、希釈剤が所望の検体（例えば、細菌）を選択的又は半選択的に成長するために使用できるような、選択的又は半選択的栄養製剤である。このような実施形態では、希釈剤をソースと一緒にある期間（例えば、特定の温度で）培養して、所望の検体の増殖及び／又は成長を促進することができる。
【００３２】
成長培地の例としては、これらに限定されるものではないが、トリプティックソイブロス（Tryptic Soy Broth）（ＴＳＢ）、緩衝ペプトン水（ＢＰＷ）、ユニバーサルプレエンリッチメントブロス（Universal Pre-enrichment Broth）（ＵＰＢ）、リステリア増菌基礎培地（ＬＥＢ）、ラクトースブロス、Ｂｏｌｔｏｎブロス、又は当業者には周知の他の汎用、非選択的、又は軽度に選択的な培地が挙げられる。成長培地は、１つ以上の所望の微生物（すなわち、目的の検体）の増殖を支持する栄養素を含み得る。
【００３３】
増殖阻害剤の例としては、これらに限定されるものではないが、胆汁塩、デオキシコール酸ナトリウム、亜セレン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化リチウム、亜テルル酸カリウム、テトラチオン酸ナトリウム、スルファセタミドナトリウム、マンデル酸、テトラチオン酸システインセレナイト（selenite cysteine tetrathionate）、スルファメタジン、ブリリアントグリーン、マラカイトグリーンオキサレート、クリスタルバイオレット、タージトール４、スルファジアジン、アミカシン、アズトレオナム、ナリジクス酸、アクリフラビン、ポリミキシンＢ、ノボビオシン、アラフォスファリン、有機及び鉱酸、バクテリオファージ、ジクロランローズベンガル、クロラムフェニコール、クロロテトラサイクリン、特定の濃度の塩化ナトリウム、スクロース及び他の溶質、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３４】
用語「攪拌する」及びその派生語は、一般に、例えば、液体組成物の内容物を混合する若しくは混和するために、前記液体組成物に動作を与えるプロセスを記述するために使用される。手動振盪、機械的振盪、超音波振動、ボルテックス攪拌、手動攪拌、機械的攪拌（例えば、機械プロペラ、電磁攪拌棒、又はボールベアリング等の他の攪拌補助手段による）、手動叩解、機械的叩解、混合、混練、及びそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない、様々な攪拌方法を使用することができる。
【００３５】
用語「濾過」は一般的に、サイズ、電荷及び／又は機能で物質を分離するプロセスを指すものとして使用される。例えば、濾過は、可溶物及び溶媒（例えば、希釈剤）を不溶物からの分離する工程を含むことができ、あるいは、濾過は、可溶物、溶媒、及び比較的小さな不溶物を、比較的大きな不溶物から分離する工程を含むことができる。結果として、液体組成物は、本開示の方法を使用して分析されるサンプルを得るために、「事前濾過」され得る。フィルター、他の好適な濾過方法、及びこれらの組み合わせを通じて液体組成物（例えば、そこから濃縮されたサンプルが得られる、目的のソースを含む）液体組成物を通すことがあげられるがこれらに限定されない、様々な濾過方法が使用され得る。
【００３６】
「沈降」とは一般的に、例えば、沈降又は沈殿させるために液体組成物内のより高い密度の物質（すなわち、混合物中の希釈剤及び他の物質よりも高い密度を有する物質）を沈降又は沈殿させることによって、並びに／又は液体組成物中のより低い密度の物質（すなわち、混合物中の希釈剤及び他の物質よりも低い密度を有する物質）を上昇させるか又は浮かせることによって、物質を分離させるプロセスを指す。沈殿は重力又は遠心によって行うことができる。より高密度の物質は、より低密度の物質（すなわち、沈降していない、又は浮いている）及び希釈剤をより高密度の物質から吸引するか、より低密度の物体及び希釈剤をデカントするか、又はこれらの組み合わせによって、より低密度の物質（及び希釈剤）から分離され得る。事前沈降工程は、本開示のサンプル検出システム、及び方法を使用して濃縮されるサンプルを得るために、事前濾過することに加えて、又はその代わりに、事前沈降工程が使用されてもよい。
【００３７】
「濾過」とは一般的に、可溶性物質（又は可溶性物質及び比較的小さい不溶性物質）、及び溶媒を、液体組成物中の不溶性物質（又は比較的大きな不溶性物質）から分離し、並びに／又はサンプル濃縮中にサンプルを濾過するために使用される装置を表す。フィルターの例としては、これらに限定されるものではないが、織布又は不織布メッシュ（例えば、ワイヤーメッシュ、クロスメッシュ、プラスチックメッシュなど）、織布又は不織布ポリマーウェブ（例えば、均一又は不均一プロセスで寝かせたポリマー繊維からなるものを場合によりカレンダー加工したもの）、表面フィルター、デプスフィルター、膜（例えば、セラミック膜（例えば、ニュージャージー州フローハムパーク、ワットマン社よりＡＮＯＰＯＲＥの商標表記で市販されるセラミック酸化アルミニウム膜フィルター）、ポリカーボネート膜（例えば、ワットマン社よりＮＵＣＬＥＯＰＯＲＥの商標表記で市販されるトラックエッチングされたポリカーボネート膜フィルター））、ポリエステル膜（例えば、トラックエッチングポリエステルからなるものなど）、シーブ、グラスウール、フリット、濾紙、発泡材など、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３８】
いくつかの実施形態において、フィルターは、大きさ、電荷、及び／又は親和性によりサンプルから目的の微生物を分離するように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態において、フィルターは、フィルターに保持される濾過物が目的の微生物を含むようにして、目的の微生物を保持するように構成され得る。
【００３９】
いくつかの実施形態において、サンプル中の目的の検体（例えば、目的の微生物）の少なくとも３０％、いくつかの実施形態において、少なくとも５０％、いくつかの実施形態において少なくとも８０％、いくつかの実施形態において少なくとも８５％、いくつかの実施形態において少なくとも９０％、及びいくつかの実施形態において少なくとも９５％を保持するように構成され得る。
【００４０】
好適なフィルターの追加的なサンプルは、米国特許出願番号第６１／３５２，２２９号に対する優先権を主張する、同時係属ＰＣＴ公開番号第ＷＯ２０１１／１５６２５１号（Ｒａｊａｇｏｐａｌ，ｅｔ  ａｌ．）、米国特許出願番号第６１／３５２，２０５号への優先権を主張するＰＣＴ公開番号第ＷＯ２０１１／１５６２５８号（Ｍａｃｈ  ｅｔ  ａｌ．）、米国特許出願番号第６１／３５０，１４７号、及び同６１／３５１，４４１号に対する優先権を主張するＰＣＴ公開番号第ＷＯ２０１１／１５２９６７号（Ｚｈｏｕ）、米国特許出願番号６１／３５０，１５４号、及び同６１／３５１，４４７号への優先権を主張する、ＰＣＴ出願番号ＷＯ２０１１／１５３０８５号（Ｚｈｏｕ）に記載され、これら全てが本明細書において参照として全体が組み込まれる。
【００４１】
いくつかの実施形態において、用語「濾液」は、一般に、液体組成物から不溶物（又は少なくとも比較的大きな不溶物）を分離又は除去した後に残る液体を記述するために使用される。いくつかの実施形態において、用語「上澄み」とは一般的に、より高密度の物質が液体組成物から分離又は除去された後に残る液体を表すものとして使用される。このような濾液及び／又は上澄みは、本発明において使用されるサンプルを形成することができる。いくつかの実施形態において、濾液及び／又は上澄みは、目的の微生物を成長させるための時間にわたって培養され得、生じる培養された濾液及び／又は上澄みは、本開示で使用するためのサンプルを形成し得る。いくつかの実施形態において、目的の微生物の成長を保持するために成長培養物が添加され得る。
【００４２】
いくつかの実施形態において、「濾過物」とは一般的に、可溶性物質から不要性物質を分離するために、液体ソース（例えば、試験される水）が濾過された後に残る液体を記載するために使用され得る。このような濾過物は、本開示で使用されるサンプルを形成するために、更に希釈、及び任意により撹拌、成長（例えば、成長培養物の添加により）、及び／又は培養され得る。濾過物は、フィルターの一方の表面若しくは側面に存在してもよく、及び／又はフィルターの深さに少なくとも部分的に浸透してもよい。結果として、いくつかの実施形態において、フィルターからの濾過物の除去を促進するために、溶出液を含む希釈剤、洗浄液などが使用され得る。いくつかの実施形態において、フィルター（例えば、深さフィルターにわたって）からの濾過物の除去を促進及び向上させるために、表面フィルターが好ましい場合がある。
【００４３】
いくつかの実施形態において、続く遠心力を作用させる工程において濾過物に働く重力が、フィルターからの濾過物の除去を助ける場合がある。いくつかの場合において、重力によって保持される生体有機物が変位することよってフィルターから溶出するように、フィルターを再配置することによって保持される目的の検体（例えば、微生物）はフィルターから溶出され得る。他の場合において、保持された検体は、保持された検体をフィルターから変位させるために、フィルターを手で振盪することによって、フィルターから溶出し得る。他の場合において、保持された検体は、保持された検体をフィルターから変位させるためにフィルターをボルテックスすることによって、フィルターから溶出し得る。他の場合において、検体は、フォーム溶出によってフィルターから溶出し得る。
【００４４】
目的の検体（例えば、微生物）が検出され、及び／又はフィルターから回収した後に軽量される実施形態において、本開示の方法は、保持された目的の検体をフィルターから少なくとも５０％溶出することを含み得るが、方法は、保持された検体の５０％未満をフィルター溶出した後に行われてもよい。いくつかの実施形態において、フィルターから、保持された検体の少なくとも６０％、いくつかの実施形態においては少なくとも７０％、いくつかの実施形態においては少なくとも７５％、いくつかの実施形態においては少なくとも８０％、いくつかの実施形態においては９０％、いくつかの実施形態においては９５％が溶出し得る。
【００４５】
いくつかの実施形態において、どんな形態の開始サンプルが入っていても、又はそれがどのように得られても、本開示のシステム及び方法で分析されるサンプルを形成するために、サンプルが撹拌、成長（例えば、成長培養物を添加することにより）、及び／又は培養され得る。いくつかの実施形態において、様々な試薬はプロセスの様々な段階で添加され得、例えば、元のサンプルに添加される、試験されるサンプルを形成するために、使用される濾過物（例えば、希釈剤と共に）、若しくは上澄みに添加される、サンプルの濃縮物の検出容器として機能する微細構造凹部内でコーティング及び／若しくは乾燥されるが、これに限定されない。
【００４６】
いくつかの実施形態において、用語「沈降物」は一般的に、より高密度な物質が、遠心力を作用させることによって、液体組成物から分離又は除去された後に、上澄みから分離された「ペレット」又は個体を記載するために使用される。
【００４７】
「微細構造」又は「微細構造化された機構」なる用語、及びこれらの派生語は、突出するか（例えば、壁部）あるいは陥入した（例えば、壁部によって少なくとも部分的に画定されたウェル）認識可能な幾何学形状である構造又は機構を有する機構を指して一般に用いられる。例えば、微細構造は、液体、固体、半固体、ゼラチン状物質、別の好適な物質、又はこれらの組み合わせを保持するように形成された微細構造化ウェルを有し得る。微細構造、微細構造化されたウェルを少なくとも部分的に画定する壁部又は底部を更に有し得る。更に、微細構造は、上記の微細構造のいずれかに設けられた突起部、陥入部などを有し得る。例えば、微細構造化ウェル又は壁部にはテクスチャーが与えられてもよく、こうしたテクスチャーもまた微細構造と呼ぶことができる。
【００４８】
いくつかの実施形態において、「微細構造化」は、少なくとも２つの可能な寸法において１０００μｍ以下、いくつかの実施形態においては５００μｍ以下、及びいくつかの実施形態において、２００μｍ以下の機構を指す場合がある。しかしながら、本開示のいくつかの実施形態において「微細構造化機構」とは、任意の向きにおいて、通常の重力において（例えば、微細構造化機構を含む微細構造化表面に向かって遠心力を作用させた後の、液体濃縮物）サンプルの一部を保持するために十分な任意の機構であり得る。したがって、本開示の微細構造化機構は、所与の表面張力のサンプル（例えば、サンプルの沈降物を含む濃縮液）を保持するために、十分な毛管力をもたらす、十分な深さ（例えば、ｚ寸法）又はｚ寸法のｘ−ｙ寸法に対する比率（すなわち、「アスペクト比」）（又は逆）を有する場合がある。微細構造化機構の表面エネルギーは、保持を向上させるために制御され得る（例えば、表面処理により修正される）が、一般的にウェル、凹部、又は陥没部などの微細構造化機構は、目的のサンプルを保持するために必要な毛管力をもたらす、アスペクト比を有し得る。
【００４９】
いくつかの実施形態において、アスペクト比は少なくとも約０．１、いくつかの実施形態において、少なくとも約０．２５、いくつかの実施形態において、少なくとも約０．５、いくつかの実施形態において、少なくとも約１、いくつかの実施形態において少なくとも約２、いくつかの実施形態において少なくとも５、いくつかの実施形態において、少なくとも約１０であり得る。いくつかの実施形態において、微細構造化機構のｘ−ｙ寸法（例えば、凹部）は、その深さ又はｚ寸法に沿って変化する場合があるため（例えば、機構が抜き勾配を含む場合）、アスペクト比は、ｚ寸法の、「代表的な」ｘ−ｙ寸法に対する比率であり得る。代表的なｘ−ｙ寸法は、上部の寸法（すなわち、凹部の開口部におけるｘ−ｙ寸法）、下部の寸法（例えば、凹部の底部のｘ−ｙ寸法）、中間の寸法（例えば、半分の深さの位置におけるｘ−ｙ寸法）、平均ｘ−ｙ寸法（例えば、深さに沿った平均）、別の好適な代表的寸法などであり得る。
【００５０】
「微細構造化表面」なる用語は、微細構造又は微細構造化された機構を有する表面を指して一般に用いられる。
【００５１】
用語「微細複製」及びその派生語は一般的に、材料におけるネガの機構（例えば、凹部、ウェル、陥没部など）を形成するために使用される、ツールに形成されるポジの構造化表面（例えば、ポスト、ピン、突起部など）が形成される、プロセスを通じた、微細構造化表面の生成を指すものとして使用される。
【００５２】
「主要」なる用語は、微細構造に関して用いられる場合、同じ表面上の全ての微細構造の内、最も規模の大きな微細構造を指して一般に用いられる。
【００５３】
「二次」なる用語は、微細構造に関して用いられる場合、同じ表面上の１つ以上の主要微細構造に対してより小さな規模の微細構造を有する微細構造を指して一般に用いられる。
【００５４】
用語「実質的に透明」とは、紫外線から赤外線のスペクトルの選択される波長又は選択される波長範囲内（例えば、約２００ｎｍから約１４００ｎｍ、「ＵＶ−ＩＲ」）の、波長を有する電磁放射線の少なくとも５０％、いくつかの実施形態において、ＵＶ−ＩＲスペクトルの選択される波長（又は範囲）の少なくとも約７５％、いくつかの実施形態において、ＵＶ−ＩＲスペクトルの選択される波長（又は範囲）の少なくとも約９０％を透過する本体又は基材を指す。
【００５５】
用語「実質的に透明」とは、紫外線から赤外線のスペクトルの選択される波長又は選択される波長範囲内（例えば、約２００ｎｍから約１４００ｎｍ、「ＵＶ−ＩＲ」）の、波長を有する電磁放射線の５０％未満、いくつかの実施形態において、ＵＶ−ＩＲスペクトルの選択される波長（又は範囲）の２５％未満、いくつかの実施形態において、ＵＶ−ＩＲスペクトルの選択される波長（又は範囲）の１０％未満を透過する本体又は基材を指す。
【００５６】
「実質的に透明」及び「実質的に不透明」の様々な詳細は、ＰＣＴ特許公開番号第ＷＯ  ２０１１／０６３３３２号に記載され、これは、本明細書において参照としてその全体を組み込まれる。
【００５７】
用語「疎水性」及び「親水性」は一般的に、当該技術分野において一般的に理解されるように使用される。したがって、「疎水性」材料は水又は水性媒体に対して比較的、親和性を殆ど又は全く有さず、一方で「親水性」材料は水又は水性材料に対して比較的強い親和性を有する。必要とされるレベルの疎水性又は親水性はサンプルの性質によって異なり得るが、様々な疎水性又は親水性表面に適用される際に、液体サンプルの単純な経験的観測に基づき容易に調節され得る。
【００５８】
いくつかの実施形態において、表面の疎水性／親水性を特徴付けるために、接触角測定（例えば、静的及び／又は動的）が使用され得る。このような表面特徴は、バルク材料と別個であり得る、表面自体による場合がある。すなわち、いくつかの実施形態において、構造を形成するバルク材料の大部分が疎水性であったとしても、サンプルに接触する表面は、例えば水性サンプルが修正された表面においてより高い親和性を有するように、親水性であるように修正され得る。代表的な静的及び動的な接触角測定方法が、実施例１２及び１３に記載される。
【００５９】
いくつかの実施形態において、そこから本開示の微細構造化表面が形成される材料の静的な水表面接触角（例えば、構造化表面、又はいくつかの材料の平滑な非構造化表面において測定され得る）は、いくつかの実施形態において少なくとも約５０°、いくつかの実施形態において約６５°、いくつかの実施形態において少なくとも約７５°、いくつかの実施形態において少なくとも約８５°、いくつかの実施形態において少なくとも約９５°、いくつかの実施形態において少なくとも約１００°、いくつかの実施形態において少なくとも約１３０°である。
【００６０】
いくつかの実施形態において、そこから本開示の微細構造化表面が形成される材料の静的な動的前方接触角（例えば、構造化表面、又はいくつかの材料の平滑な非構造化表面において測定され得る）は、いくつかの実施形態において少なくとも約５０°、いくつかの実施形態において約６５°、いくつかの実施形態において少なくとも約７５°、いくつかの実施形態において少なくとも約８５°、いくつかの実施形態において約９５°、いくつかの実施形態において約１００°、いくつかの実施形態において少なくとも約１３０°である。
【００６１】
いくつかの実施形態において、そこから本開示の微細構造化表面が形成される材料の静的な動的後方接触角（例えば、構造化表面、又はいくつかの材料の平滑な非構造化表面において測定され得る）は、いくつかの実施形態において少なくとも約２５°、いくつかの実施形態において約３５°、いくつかの実施形態において少なくとも約４５°、いくつかの実施形態において少なくとも約６５°、いくつかの実施形態において少なくとも約７５°、いくつかの実施形態において少なくとも約９０°、いくつかの実施形態において少なくとも約１００°である。
【００６２】
図１〜３、及び４〜６は、本開示の一実施形態によりサンプル検出システム１００を例示する。サンプル検出システム１００は、第１容器（又は、「第１容器アセンブリ」）１０２（図１、２及び５参照）、及び第２容器（又は「第２容器アセンブリ」）１０４（図３、４及び５参照）を含み得る。いくつかの実施形態において、サンプル検出システム１００は濃縮物を形成するためにサンプルを濃縮するのに使用され得（例えば、下記のように、微細構造化凹部１３６）、更に、目的の検体に関して、すなわち目的の検体の存在又は不在を検出するために、濃縮物を検査するために使用され得る。
【００６３】
検出するためにサンプルを微細構造化体積へと濃縮するための手段として遠心力を作用させることを検出システム及び方法の様々な詳細及び機構は、２０１１年６月３０日に出願された、同時係属米国特許出願番号第６１／５０３３２８に記載され、これは本明細書において参照としてその全体を組み込まれる。
【００６４】
第１遠心力を作用させる工程を介して希釈サンプルの濃度を増加させ、その後第２遠心力を作用させる工程により生じた濃縮物をペレット化するための、濃縮システム及び方法の様々な詳細及び特徴が、米国特許出願番号第６１／１３９，１４４号に対する優先権を主張するＰＣＴ出願公開番号ＷＯ２０１０／０８０２３２号（Ｈａｌｖｅｒｓｏｎ）に記載され、双方とも本明細書において参照としてその全体を組み込まれる。事前濾過プロセスを使用して、希釈サンプルの濃度を増加させるための他のシステム及び方法は、米国特許出願番号第６１／１３９，１５８号に対する優先権を主張するＰＣＴ出願公開番号第ＷＯ２０１０／０８０２３６号（Ｈａｌｖｅｒｓｏｎ）に記載され、双方とも本明細書において参照としてその全体を組み込まれる。
【００６５】
いくつかの実施形態において、サンプル検出システム１００は、微生物自体に関して、又は微生物の存在を表す目的の検体に関して、サンプルを検査することによってサンプル内の目的の微生物の存在又は不在を判定するために使用され得る。例えば、いくつかの実施形態において、微生物自体がサンプル内で濃縮され（例えば、遠心力を作用させることにより微細構造内に沈降する）、微細構造内で検出されてもよく、いくつかの実施形態において、微生物の存在を表す検体がサンプル中で濃縮され（例えば、遠心力を作用させることにより微細構造内に沈降する）、微細構造内で検出される。例えば、いくつかの実施形態において、適切な酵素による開裂の後に沈殿するサンプルに基質が添加されてもよい（例えば、図２４に記載されるＸ−ｇａｌ糖基質）。このような沈殿した基質は濃縮され（例えば、微生物／細胞と共に、遠心力を作用させることにより微細構造に沈降する）、元来の大体積のサンプル中での低濃度における場合よりも、迅速に検出及び／又は計量することができる。
【００６６】
検体の様々なサンプルは、指標染料を含め、先に記載されている。いくつかの実施形態において、このような指標染料としては、沈殿した染料及び／又は内部化した染料が挙げられる。沈殿した染料の場合、多くの場合染料は、細胞から拡散する小さな分子であり、これは、微細構造中で濃縮されている場合であっても、検出可能な濃度に達するまで十分な培養時間を必要とし得る。しかしながら、内部化した染料の場合、細胞（すなわち、微生物）自体は、染料により「マーキング」される場合があり、検出（例えば、存在／不在、及び／又は計量）は、細胞が微細構造中に濃縮されるとすぐに生じ得る。
【００６７】
本開示のシステム及び方法を使用して実行できる検出の別の具体的な例としては、サンプルを微細構造に濃縮し、ＡＴＰ系検出を行うための試薬を加えることによって、化学発光を使用して微生物を検出する（例えば、存在／不在、及び／又は計量）ことを含む。試薬は、試薬を微細構造化凹部１３６にコーティングし、及び／又は乾燥させることによって、遠心力を作用させる前又は後に添加され得る。このような実施形態において、試薬としては、細胞溶解試薬、ルシフェリン（基質）、及びルシフェラーゼ（酵素）が挙げられる。細胞溶解試薬は、ＡＴＰを解放するために細胞を破断させるために使用され得、これはルシフェラーゼがルシフェリンを化学発光させるために必要である。結果として、目的の微生物を含む微細構造化凹部１３６が「マーキング」され（例えば、照明される）、微生物を含まない凹部は「マーキング」されず（例えば、暗い）、微生物は間接的に検出され得る。
【００６８】
図１、図２及び図５に示されるように、第１容器１０２は、サンプル（例えば、大体積の水性サンプル）を収容するように適合された貯蔵部（又は「第１部」）１０６、及び存在する場合にサンプルからの目的の検体を保持するように構成され得るフィルター１１２を含むフィルター部（又は「第２部」）１０８を含む。フィルター部１０８、及び貯蔵部１０６は、第１容器１０２を形成するように、取り外し可能に一緒に連結されるように構成され得る。
【００６９】
図３、図４及び図５に示されるように、第２容器１０４は、フィルター部１０８、及び検出部（又は「第３部」）１１０を含む場合がある。フィルター部１０８はしたがって、第１容器１０２及び第２容器１０４の両方において使用され得る。検出部１１０は、第２容器１０４が遠心力に暴露される際にサンプルの濃縮物を受容するように適合され、更に、通常の地球の重力下（例えば、標準的な重力において、すなわち、海抜９．８ｍ／ｓ２における地球の重力加速度の標準的な値）でサンプルの濃縮物の少なくとも一部を保持するように適合される、微細構造化表面１３８を含み得る。
【００７０】
例示される実施形態において、フィルター部１０８が第２容器１０４の「管」又は「貯蔵」部を形成するものとして示され、検出部１１０は第２容器１０４の「キャップ」又は「カバー」のより多くを含む。しかしながら、これは必須ではないことが理解されるべきである。フィルター部１０８又は検出部１１０のために、いずれかの形状又は構成が利用され得、いずれが第２容器１０４の「管」部又は「キャップ」部を形成しようとも、フィルター部１０８が、フィルター１１２を含む第２容器１０４の部分となり、検出部１１０は、微細構造化表面１３８を含む第２容器１０４の部分となる。
【００７１】
一般的に第１容器１０２は、フィルター部１０８を通じて、及び特に、フィルター１１２にサンプルを通すことによってサンプルを濾過し、サンプルの濾液及び濾過物を形成するために使用され得る。フィルター部１０８はその後、第１容器１０２の貯蔵部１０６から取り除かれ、第２容器１０４を形成するために検出部１１０に連結される。第２容器１０４は、フィルター１１２からの濾過物の一部を微細構造化表面１３８に移動させるために、微細構造化表面１３８に向かって遠心力を作用させ得る。このようにして、サンプルの沈降物及び上澄みが形成され得る。上澄みは、例えば、第２容器１０４を反転させることによって、微細構造化表面１３８からデカントされ得、かつ濃縮物が微細構造化表面１３８に保持され得る。濃縮物は、沈降物を含む場合があり、これは（サンプル中に存在する場合）１つ以上の目的の検体を含む場合がある。微細構造化表面１３８はその後、検出部１１０に保持される間に、目的の検体について検査され得る。結果として、いくつかの実施形態において、「濃縮物」（すなわち、サンプルの高濃縮部）はまた、「濃縮水」と称される場合がある。いくつかの実施形態において、濃縮物は、濾過部１０８から検出部１１０を取り外し、任意により検出部１１０の一部を封止し、検出部１１０をその開放端又は閉鎖端から検査する。あるいは、濃縮物は、検出部１１０の閉鎖端を通じて検査され得る。
【００７２】
本開示の代表的なサンプル検出方法は、図５を参照として以下でより詳細に記載される。サンプル検出システム１００はここで、より詳細に記載される。
【００７３】
第１容器１０２、及び具体的に貯蔵部１０６は、例えば、１つ以上の目的の検体について分析されるサンプルを収容するように適合され得る。サンプルは一般的には液体サンプルであり、いくつかの実施形態においては希釈液体サンプルであり（すなわち、サンプルに存在するいずれかの目的の検体が低濃度で存在する）、いくつかの実施形態においては希釈水性サンプルである。第１容器１０２（又は貯蔵部１０６）は、所望により、分析されるサンプルに適合する寸法及び形状であり得、貯蔵部１０６及びフィルター部１０８の形状及び構成は、単に例として示される。
【００７４】
貯蔵部１０６、フィルター部１０８、及び検出部１１０は、ポリマー材料、金属（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼など）、セラミックス、ガラス、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない様々な材料で形成され得る。高分子材料の例としては、これらに限定されるものではないが、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、これらの組み合わせなど）、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン、自立式及び／又は自己支持型容器を形成することができる他の適当な材料、又はこれらの組み合わせが挙げられる。貯蔵部１０６、フィルター部１０８、及び検出部１１０は、同じ又は異なる材料で形成され得る。
【００７５】
貯蔵部１０６は、リザーバ１１８を少なくとも部分的に画定する第１端部１１４、及びフィルター部１０８に連結される（すなわち、直接的又は間接的）ように構成された第２端部１１６を含み得る。第１端部１１４は、開放端又は閉鎖端のいずれかであり得る。単に例として、図１において、第１端部１１４は開いており、よって第１端部１１４を介してリザーバ１１８にサンプルを添加することができる。このような実施形態において、濾過プロセスを促進するために第１容器１０２のどこかに入口が位置する限りにおいて、開放端は開いたままであっても、又はこれはカバー若しくは蓋（図示せず）によって閉じられていてもよい。第１端部１１４が閉鎖端である実施形態において（図７及び図８参照）、別の位置を介してリザーバ１１８にサンプルが添加されてもよい（例えば、貯蔵部１０６をフィルター部１０８に連結する前に）。
【００７６】
図１に示されるように、第１容器１０２は、フィルター部１０８及び貯蔵部１０６を一緒に連結するためフィルター接続アセンブリ１２０を更に含む場合がある。いくつかの実施形態において、フィルター接続アセンブリ１２０は、貯蔵部１０６に連結される場合があり（例えば、取り外し可能に又は恒久的に）、いくつかの実施形態において、フィルター接続アセンブリ１２０は、貯蔵部１０６と一体的に形成されてもよい。単に例として、フィルター接続アセンブリ１２０は、貯蔵部１０６に一体的に形成されるものとして、図１及び図２に例示されている。
【００７７】
図１に示されるように、いくつかの実施形態において、フィルター接続アセンブリ１２０は、コネクタ１２２及びガスケット１２４を含み得る。ガスケット１２４は、第１容器１０２の内部を周囲雰囲気から密封するために、貯蔵部１０６とフィルター部１０８との間に封止（例えば、液密封止、密封封止、又はこれらの組み合わせ）を形成し、一方で内部に形成される開口部１２６を通じた貯蔵部１０６とフィルター部１０８との間の流体連通を維持することを助けるように、コネクタ１２２内に適合するように構成され得る。
【００７８】
コネクタ１２２は、貯蔵部１０６に連結されるように構成された第１端部１２３、及びフィルター部１０８に連結されるように構成された第２端部１２５を含み得る。単なる例として、第２端部１２５は、フィルター接続アセンブリ１２０及び貯蔵部１０６を連結させるために、フィルター部１０８がフィルター接続アセンブリ１２０に螺着されるようにするために、フィルター部１０８のねじ１２９と協調及び係合する、ねじ１２７を含むものとして示される。いくつかの実施形態において、貯蔵部１０６又はフィルター部１０８はそれ自体がフィルター接続アセンブリ１２０の機構の全てを含むことができる。あるいは、いくつかの実施形態において、貯蔵部１０６及びフィルター部１０８は、互いに直接連結されるように構成され得る。
【００７９】
フィルター部１０８と貯蔵部１０６との間（又はフィルター部１０８と検出部１１０との間）のねじによる接続は単に例として示されるが、いくつかの実施形態において、これらの構成要素の間に摩擦嵌め（例えば、圧力嵌め）、又はスナップ嵌めタイプの連結手段を採用することにより、製造製を向上させてもよい。
【００８０】
図１及び図２に示されるように、フィルター接続アセンブリ１２０（例えば、コネクタ１２２）は、特に、貯蔵部１０６の第１端部１１４が閉じられる実施形態において、濾過プロセス中において、空気入口として機能し得る、通気ポート１２８及び濾過プラグ１３０を更に含む場合がある。フィルタープラグ１３０は、濾過プロセス中において第１容器１０２に入ってくる、吸気を濾過するために使用され得る。いくつかの実施形態においてフィルタープラグ１３０は、通気ポート１２８からのサンプルの漏れ、及び汚染物質が通気ポート１２８内に入るのを防ぐために、疎水性材料（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又はこれらの組み合わせ）で形成され得る。
【００８１】
フィルター部１０８は、フィルター１１２を収容及び保持するように構成されたフィルターハウジング１３２を含む場合がある。いくつかの実施形態において、図１及び図３に示されるように、フィルターハウジング１３２は、２つ以上の部分から形成され得る。単に例として、ハウジング１３２は、管１３４及び基部１３５を含む。例示される実施形態において、基部１３５は、管１３４に受容されるような寸法であり得、フィルター１１２は、基部１３５の第１又は上面１３１と、管１３４内の内側フランジ１３３（図１参照）との間に位置付けられる場合がある。図３に示されるように、基部１３５の上方表面１３１は出口１３９と流体連通する複数の開口部１３７を含む、又は出口１３９と流体連通する複数の開口部１３７の少なくとも一部を画定する。このような出口１３９は、第１容器１０２、及び／又はフィルター部１０８の出口として機能することができ、かつ貯蔵部１０６、フィルター接続アセンブリ１２０（利用される場合）、及びフィルター部１０８を通じてサンプルを移動させて濾過工程を行うために吸引源（図示されない）に連結され得る。
【００８２】
いくつかの実施形態において、フィルターハウジング１３２は「管」１３４を含まず、基部１３５及び管１３４の一方を含む場合がある。例えば、いくつかの実施形態において、フィルターハウジング１３２は、貯蔵部１０６（又は、利用される場合、フィルター接続アセンブリ１２０）、及び検出部１１０に連結されるように接続された基部１３５構造を含む場合がある。このような実施形態において、検出部１１０は、サンプル容量を保持するための、「管」構造を更に含む場合がある。図４に示されるように、管１３４及び基部１３５が利用される図１〜３、及び図５に例示される実施形態などの実施形態において、フィルター１１２が管１３４と基部１３５との間に保持され得る（例えば、「挟持される」）。しかしながら、これらの種類の構造の１つのみが利用される（例えば、基部１３５）実施形態において、フィルター１１２（例えば、その周辺部）は、フィルターハウジング１３２に超音波により溶接され得る（例えば、フィルター１１２の周辺部が上に位置するハウジング１３２内の棚又はフランジ）。このような超音波溶接は、フィルター１１２をフィルターハウジング１３２に連結する手段をもたらすことに加えて、密封封止をもたらすことができる。更にいくつかの実施形態において、フィルター１１２は、フィルターハウジング１３２と一体的に形成され得る。
【００８３】
フィルター部１０８（フィルターハウジング１３２、又は管１３４）は、フィルター１１２及び出口１３９を含む第１端部１４４、及び（すなわち、第１接続アセンブリ１２０を介して直接又は間接的に）貯蔵部１０６及び検出部１１０に（例えば、取り外し可能に）連結されるように構成された第２端部１４５を含み得る。例えば、図１に示されるように、いくつかの実施形態において、第２端部１４５は、フィルター接続アセンブリ１２０（又は接続アセンブリ１２０が利用されない場合は貯蔵部１０６）のねじ１２７と連結するためのねじ１２９を含む。加えて、単に例として、いくつかの実施形態において、第２端部１４５は、フィルター接続アセンブリ１２０の第２端部１２５に受容される（又はその逆）ような寸法であり得る。あるいは、フィルター接続アセンブリ１２０が利用されないとき、第２端部１４５は、貯蔵部１０６に直接連結されるように構成され得る。
【００８４】
いくつかの実施形態において、管１３４及び基部１３５は、例えば、下記の連結手段のいずれかを使用して、一緒に恒久的に連結され得る。他の実施形態において、管１３４及び基部１３５は、一緒に取り外し可能に連結され得る。
【００８５】
上記のように、フィルター１１２は、存在する場合、サンプルからの目的の検体を保持するように構成され得る。フィルター１１２は、大きさ、電荷、親和性、又は目的の検体を保持するために好適な手段のいずれかによって構成され得る。上記のフィルター又は膜のいずれかが、本開示において利用され得る。
【００８６】
特に代表的なフィルター１１２は、例えば、ＴＩＰＳ（熱的に誘発された相分離）プロセス、ＳＩＰＳ（溶媒誘発された相分離）プロセス、ＶＩＰＳ（気体誘発された相分離）プロセス、伸展プロセス、飛跡エッチング、又は電界紡糸（例えば、ＰＡＮ繊維膜）により作製され得る。適切な膜材料は、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン及び／又はポリプロピレン）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、セルロースエステル、及び／又はそれらの組み合わせを含む。
【００８７】
適切な膜は、多孔質膜又はナノファイバ膜として特徴付けされ得る。ナノファイバフィルタ膜は、例えば、１μｍ未満等の、５μｍ未満の繊維直径を有することができる。ナノファイバ膜は、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、セルロースエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、及び／又はそれらの組み合わせから調製され得る。
【００８８】
特定のＴＩＰＳポリオレフィン膜は、それらが、各ゾーンが異なる細孔微細構造を有する、単一の均質化ゾーンの膜構造を保有するように調製され得る。他の場合において、ＴＩＰＳ膜は、各ゾーンが異なる細孔微細構造を有する、２つ以上のゾーンを含むマルチゾーン膜として調製され得る。マルチゾーンＴＩＰＳ膜は、別々のゾーンを含有することができるか、又は代替的に、２つの他の別々のゾーンの間に移行ゾーンを保有することができる。このようなマルチゾーンフィルターは、効果的な溶出のために、本開示のシステム及び方法において特に有用であり得る。このようなマルチゾーンフィルターを利用する実施形態において、最小の孔径を含むフィルターの側は、第１側面１１３として利用され得る。
【００８９】
代表的なフィルター膜としては、例えば、米国特許番号第４，５３９，２５６号、同第４，７２６，９８９号、同第４，８６７，８８１号、同第５，１２０，５９４号、同第５，２６０，３６０号、国際特許公開番号第２０１０／０７８２３４号、同第ＷＯ２０１０／０７１７６４号、ＰＣＴ公開番号第２０１１／１５２９６７号、及び同第ＷＯ２０１１／１５３０８５号に記載される、代表的なフィルター膜を作製するための膜及び方法を含む。
【００９０】
フィルター１１２は、濾過工程中に貯蔵部１０６に面し、遠心力を作用させる工程中に検出部１１０に面する第１側面１１３と、出口１３９に面する第２側部１１５とを含み得る。濾過中、サンプルは、フィルター１１２の第１側部１１３に保持される濾過物１５１（図４及び図５を参照する）、及び濾液に分離される。上記のように、濾液は、廃棄されるか、又は目的の検体を更に得るためにサンプル処理を通じて再利用されてもよく、ないしは別の方法で処理される。
【００９１】
濾過物１５１は、フィルター１１２の第１側部１１３に保持されるものとして記載され得るが、これは濾過物１５１がフィルター１１２のいずれの深さにも存在しないことを必ずしも意味するものではない（等孔性膜における場合のように）。むしろこれは、サンプルがフィルター１１２を通じて第１側部１１３から第２（反対側）側部へと濾過されること、かつ第１側部１１３が濾過中において貯蔵部１０６に、及び遠心力の作用中において検出部１１０に、双方に面する、フィルター１１２の側部であることを意味する。濾過物の少なくともいくらかが、フィルター１１２の第１側部１１３の表面下、すなわち、フィルター１１２の深さの少なくともやや内部に存在する可能性がある。しかしながら、濾過物１５１をフィルター１１２から回収するのにかなりの時間及び溶出労力を必要とするため、フィルター１１２のあまりに深い場所にサンプルが移動しないようにするため、特定のフィルター、又はフィルターの種類（例えば、マルチゾーンフィルター）が利用されてもよい。
【００９２】
図５に示されるように、フィルター部１０８の第２端部１４５、及びフィルター接続アセンブリ１２０の第２端部１２５（又は貯蔵部１０６の第２端部１２３）が一緒に連結され、第１の向きで配置される（例えば直立）。サンプル１５２は、所蔵部１０６のリザーバ１１８に添加されてもよく、フィルター部１０８の出口１３９は吸引源に連結され得、サンプル１５２は第１方向Ｄ１でフィルター１１２に向かって濾過され得、サンプル１５２の濾液がフィルター部１０８の外に移動させ、サンプル１５２の濾過物１５１がフィルター１１２の第１側部１１３に保持される。
【００９３】
貯蔵部１０６及びフィルター部１０８、又はその一部は、検出されるサンプルの種類、量及び／又は大きさ、並びに回収及び検査される濃縮物の種類、量、及び／又は大きさによって、実質的に透明、不透明（すなわち、実質的に透明でない）、又はその中間（例えば、半透明）であり得、任意の好適な大きさであり得る。
【００９４】
図３、４及び５を参照し、第２容器１０４がここで記載される。上記のように、第２容器１０４は、フィルター部１０８及び検出部１１０を含み得る。検出部１１０は、微細構造化表面１３８を含み得る。図３、４及び５に例示される実施形態において、微細構造化表面１３８は、検出ハウジング１７０内に保持され、これに連結されるように構成された、基材（又は「インサート」又は「レンズ」）１９０によってもたらされる。
【００９５】
図３に示されるように、検出部１１０（又は具体的には検出ハウジング１７０）は、管状の形状であってもよく、微細構造化表面１３８を含む第１端部１７１と、フィルター部１０８の第２端部１４５に連結されるように構成された第２端部１７３とを含む。図３に示されるように、いくつかの実施形態において、検出ハウジング１７０は、フィルター部１０８の少なくとも一部を受容するような大きさであり得、検出ハウジング１７０（又は検出部１１０）は、検出部１１０及びフィルター部１０８が一緒に螺着され、特に、取り外し可能に一緒に螺着されるように、フィルター部１０８のねじ１２９と協調及び係合するように構成された複数のねじ１７５を含み得る。しかしながら、いくつかの実施形態において、フィルター部１０８及び検出部１１０は他の手段（例えば、上記のもののいずれか）によって取り外し可能に連結され得、又は、例えば、検出部１１０及びフィルター部１０８を分離する必要がない実施形態において互いに恒久的に連結され得る。このような実施形態において、第２容器１０４全体が使い捨てであってもよく、検出プロセスの後に廃棄されてもよい。しかしながら、いくつかの実施形態において、フィルター部１０８は代わりに、検出部１１０の少なくとも一部を受容するような寸法であることができることが理解されるべきである。
【００９６】
単に例として、フィルター部１０８は、フィルター部１０８が第２容器１０４の管又はリザーバとして機能し、検出部１１０が第２容器１０４のキャップ又はカバーとして機能するように、第２容器１０４のより大きな部分として例示される。しかしながら、第２容器１０４の大きさ、形状、及び相対的な寸法は、特定のサンプル又は状況に適合するように調節され得ることが理解されるべきである。
【００９７】
微細構造化表面１３８が基材１９０に形成される、図３に示されるもののような実施形態において、検出ハウジング１７０は基材１９０を受容するような寸法であり得、検出ハウジング１７０及び基材１９０は適宜構成され得る。例えば、図３に示されるように、いくつかの実施形態において、基材１９０は、検出ハウジング１７０に連結するために使用され得る、外壁１９１及びフランジ１９２を含み得る（can include a can include）。検出ハウジング１７０は、外壁１９１及びフランジ１９２の少なくとも一方と係合するための、係合リッジ又は機構を含み得る。例えば、いくつかの実施形態において、基材１９０は、検出ハウジング１７０と連結して第２容器１０４のキャップを形成することができ、これはメーソンジャーと非常に似ている（メーソンジャーは蓋、及びジャーに連結するように構成されかつ蓋をジャーの開放端の上で適所に保持するように構成されたカバーを有する）。すなわち、基材１９０は蓋として機能することができ、検出ハウジング１７０はネジ蓋付きキャップとして機能することができ、これらは一緒にフィルター部１０８のキャップ又はカバーを形成し得る。本明細書における基材１９０のいずれかの記載は、本開示の「検出部」にも適用され得、例えばここで、微細構造化表面１３８は、検出ハウジング１７０に挿入される基材１９０ではなく、検出ハウジング１７０内に直接形成される。
【００９８】
基材１９０は、微細構造化表面１３８が形成される第１主要表面１４８を有する第１側部１４０と、第２主要表面１４９を有する第１側部１４０と反対側の第２側部１４１とを更に含み、よって第１側部１４０は一般的に第２容器１０４の内部に面し、第２側部１４１は一般的に第２容器１０４の外部に面する。第２側部１４１はしたがってまた、フィルター部１０８と反対側を向く。結果として、検出部１１０に保持される濃縮物は、例えば、検出部１１０の少なくとも一部（例えば、第１（閉鎖）端１７１及び／又は第２側部１４１）が実質的に透明である実施形態において、第１側部１４０又は第２側部１４１から検査され得る。いくつかの実施形態において、凹部１３６の少なくとも一部（例えば、その底部１４６）は、凹部１３６の内容物が第２側部１４１から観察、検出、及び／又は検査されるようにするため、実質的に透明であり得る。
【００９９】
いくつかの実施形態において、検出部１１０（例えば、基材１９０）は、分析されるサンプルの濃縮物を保持するように適合された１つ以上の凹部１３６を含む場合があり、各凹部１３６は検出部１１０の第２（開放）端部１７３に向かって開いている。各凹部１３６は、ウェル、凹部、チャネルなど、及びこれらの組み合わせの少なくとも１つを含み得る。いくつかの実施形態において、１つ以上の凹部１３６は、Ｙｌｉｔａｌｏ  ｅｔ  ａｌ．による米国特許番号第６，３８６，６９９号に記載されるものなどの、外側に突出する微細構造の間のチャネル又は間隙空間を含む場合がある。いくつかの実施形態において、凹部１３６の１つ以上が、目的の濃縮物の保持を促進する表面修正（例えば、親水性／親油性表面処理又はコーティングなど）を含む場合がある。凹部１３６は全て同じ形状又は大きさである必要はなく、いくつかの実施形態において、検出部１１０は、微細構造からより大きなものに及び、様々な形状及び構成を有する、様々な凹部１３６を含む。
【０１００】
いくつかの実施形態において、１つ以上の凹部１３６は、検出部１１０の内側表面に直接形成され得（例えば、検出ハウジング１７０に）、いくつかの実施形態においては、図３に示されるように、１つ以上の凹部１３６は、検出ハウジング１７０に連結され、第２容器１０４の一部を形成し得る基材１９０内に形成され得る。基材の追加的な例は、図１８Ａ〜１８Ｈ、及び図１９Ａ〜１９Ｈを参照として以下でより詳細に記載される。凹部１３６が検出部１１０に直接形成される実施形態において、第１側部１４０、第１主要表面１４８、第２側部１４１、及び第２主要表面１４９の同じ一般的構成が利用され得るがただし、基材１９０は検出ハウジング１７０と共に一体的に形成され、検出ハウジング１７０に挿入可能ではなく、ここから取り外し可能ではない。単に例として、いずれの構成において（例えば、取り外し可能な基材１９０、又は検出部１１０に一体的に形成された機構）、このような凹部１３６は、様々な方法により形成され得るが、特に成形プロセスによって形成され得る。したがって、基材１９０の第１側部１４０、第１主要表面１４８、第２側部１４１、及び第２主要表面１４９はまた、より広範に、検出部１１０の第１側部１４０、第１主要表面１４８、第２側部１４１、及び第２主要表面１４９と記載され得る。
【０１０１】
いくつかの実施形態において、検出部１１０（例えば、検出ハウジング１７０の）の内側表面の少なくとも一部は、微細構造化表面１３８を含み得る。微細構造化表面１３８を利用する実施形態において、１つ以上の凹部１３６は微細構造化凹部１３６であり得、微細構造化表面１３８は、様々な微細構造化機構を含み得る。
【０１０２】
図３に示されるように、いくつかの実施形態において、濾液を除去し、第１サンプル濃縮工程を実行するために、濾過工程で使用される、フィルター部１０８の出口１３９は、例えばキャップ１１７によって封止又は閉鎖され得る。例えば、キャップ１１７は濾過工程の後、特に第２容器１０４を形成するようにフィルター部１０８及び検出部１１０が連結する際に出口１３９に連結され得る。
【０１０３】
いくつかの実施形態において、目的の検体に関して試験される元のサンプル体積（すなわち、濾過及び／又は遠心力を作用させる工程を含むいずれかの遠心力を作用させる工程の前）は、少なくとも約５ｍＬ、いくつかの実施形態においては少なくとも約１０ｍＬ、いくつかの実施形態においては少なくとも約２５ｍＬ、いくつかの実施形態においては少なくとも約５０ｍＬ、いくつかの実施形態においては少なくとも約１００ｍＬ、いくつかの実施形態においては少なくとも約５００ｍＬ、いくつかの実施形態においては少なくとも約１Ｌ、いくつかの実施形態においては少なくとも約２Ｌ、いくつかの実施形態においては少なくとも約５Ｌ、いくつかの実施形態においては少なくとも約１０Ｌであり得る。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、フィルター部１０８又は第２容器１０４の体積は、約１ｍＬ〜約２５０ｍＬの範囲であり得る。結果として、いくつかの実施形態において、サンプルの体積（例えば、元のサンプル１５２の濾過物１５１から形成されるサンプル、及び濾過後に添加される１つ以上の希釈剤）は、少なくとも約１ｍＬであり得、いくつかの実施形態では、少なくとも約１０ｍＬ、及びいくつかの実施形態においては少なくとも約１００ｍＬである。いくつかの実施形態において、サンプルの容積は約２００ｍＬ以下であり、いくつかの実施形態において、約１００ｍＬ以下であり、いくつかの実施形態において、約７５ｍＬ以下であり、いくつかの実施形態において約５０ｍＬ以下である。いくつかの実施形態において、サンプルの体積は、約１ｍＬ〜約１００ｍＬの範囲である。
【０１０５】
いくつかの実施形態において、検出部１１０が一定の体積として、及び／又は１つ以上の凹部１３６が合計体積（すなわち、ある体積の濃縮物を保持する能力）として、少なくとも約１μＬ（μＬ）、いくつかの実施形態において、少なくとも約５μＬ、いくつかの実施形態において少なくとも約１０μＬ、及びいくつかの実施形態において少なくとも約２５μＬを含む。いくつかの実施形態において、検出部１１０が一定の体積として、及び／又は１つ以上の凹部１３６が合計体積として、２００μＬ以下、いくつかの実施形態において約１００μＬ以下、いくつかの実施形態において約７５μＬ以下、及びいくつかの実施形態において約５０μＬ以下を含む。いくつかの実施形態において、検出部１１０の体積及び／又は１つ以上の凹部１３６の合計体積は、約１μＬ〜約１００μＬの範囲である。いくつかの実施形態において、これらの体積は、凹部１３６の合計体積が検出部１１０の全体的寸法とは別個であり得るように、単位面積当たりで記録され得る（例えば、ｃｍ２当たりのμＬ）。
【０１０６】
いくつかの実施形態において、フィルター部１０８又は第２容器１０４の体積の、検出部１１０（又は第２容器１０４の「キャップ」、「カバー」、又は「キャップ部」）に保持されるサンプルの濃縮物の体積（又は濃縮水）に対する比率は、少なくとも約１０：１、いくつかの実施形態において、少なくとも１００：１（１０２：１）、いくつかの実施形態において、少なくとも１０００：１、（１０３：１）、いくつかの実施形態において、少なくとも約１０，０００：１（１０４：１）、及びいくつかの実施形態において、少なくとも約１００，０００：１（１０５：１）である。いくつかの実施形態において、フィルター部１０８又は第２容器１０４の体積の、検出部１１０に捕捉される濃縮物の体積に対する比率は、約１０：１〜約１０５：１の範囲である。
【０１０７】
いくつかの実施形態において、濃度の増加（すなわち、検出部１１０に保持される生じた濃縮物の濃度（例えば、目的の検体などのより高密度の物質の）を、初期サンプル（濾過の前、又は後のいずれか）の濃度で除した比率として表される）は、いくつかの実施形態において１０：１、いくつかの実施形態において、少なくとも約１００：１（１０２：１）、いくつかの実施形態において、少なくとも約１０００：１（１０３：１）、いくつかの実施形態において少なくとも約１００００：１（１０４：１）、及びいくつかの実施形態において、少なくとも約１０００００：１（１０５：１）であり得る。いくつかの実施形態において、濃度高率は、約１０：１から約１０５：１である。
【０１０８】
いくつかの実施形態において、図１及び図２の貯蔵部１０６は、少なくとも１ｍＬ、少なくとも約５ｍＬ、少なくとも約１０ｍＬ、少なくとも約２５ｍＬ、少なくとも約５０ｍＬ、少なくとも約１００ｍＬ、又は少なくとも約２５０ｍＬの収容量を有し得る。すなわち、いくつかの実施形態において、貯蔵部１０６の収容量又は体積は、約１ｍＬ〜約２５０ｍＬの範囲であり得、及びいくつかの実施形態において、約１ｍＬ〜約１００ｍＬの範囲であり得る。いくつかの実施形態において、フィルター部１０８、検出部１１０、及び／又は第２容器１０４は、約１ｍＬ以下、約２ｍＬ以下、約５ｍＬ以下、又は約１０ｍＬ以下の収容量を有し得る。
【０１０９】
貯蔵部１０６、フィルター部１０８、及び検出部１１０の形状、寸法、及び連結手段は、先に記載され、図１〜３、及び４〜５に、単に例として例示されている。しかしながら、貯蔵部１０６、フィルター部１０８、及び検出部１１０の様々な形状及び寸法が使用され得ることが理解されるべきである。貯蔵部１０６及びフィルター部１０８、加えて、フィルター部１０８及び検出部１１０を取り外し可能に及び／又は恒久的に連結するために様々な連結手段が利用され得、これには、ねじ山（図示される）、クランプ（例えば、ばね仕掛けのクランプ、スナップタイプのクランプなど）、クリップ（例えば、ばね仕掛けのクリップなど）、固定具（例えば、ワイヤ固定具）、１つ以上の磁石、テープ、接着剤、凝集剤、フックアンドループ締結具、スナップ嵌め係合（例えば、検出部１１０がフリップトップキャップとして機能する）、圧力嵌め係合（場合により「摩擦嵌め係合」又は「締まりばめ係合」と称される）、熱結合（例えば、連結される構成要素の一方又は両方に熱及び／又は圧力が適用される）、溶接（例えば、音波（例えば、超音波）溶接）、他の好適な連結手段、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。
【０１１０】
図５を参照し、サンプル検出方法１５０がここで記載され、図１〜３及び４のサンプル検出システム１００が引き続き参照され、微細構造１３８が例示目的で概略的に示されている。
【０１１１】
サンプル検出方法１５０の第１工程、すなわち、濾過工程が、第１容器１０４を参照して先に記載された。濾過工程は場合によりサンプル検出方法１５０の第１濃縮工程と称される場合があり、その後の遠心工程は第２濃縮工程と称される場合があり、よってサンプル検出方法１５０は、目的の検体に関して検査され得るサンプルの濃縮物を得るために、２つの濃縮工程を含むものとして記載され得る。
【０１１２】
フィルター１１２の第１側部１１３に保持されるサンプル１５２の濾過物１５１はその後、溶出、撹拌、洗浄、フィルター１１２から濾過物１５１を回収するための好適な手段、又はこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない様々な手段を使用して、フィルター１１２から回収され得る。例えば、いくつかの実施形態において、濾過物１５１の回収には、例えば、フィルター部１０８を検出部１１０に連結する前に、１つ以上の希釈剤（例えば、溶出溶液及び／又は洗浄溶液）をフィルター部１０８（又は第２容器１０４）に追加する工程を含み得る。溶出溶液は、濾過物１５１とフィルター１１２との間の親和性を断絶させることによってフィルター１１２から濾過物１５１を溶出させるように構成され得る。いくつかの実施形態において、１つ以上の希釈剤がフィルター部１０８に追加された後、検出部１１０がフィルター部１０８に連結されて第２容器１０４を形成することができ、第２容器１０４は、濾過物１５１をフィルター１１２から回収するのを補助するために撹拌され得る。したがって、濾過物１５１及び添加されるいずれかの希釈剤を含む、新しい「サンプル」１５２’が形成され得る。
【０１１３】
特に、図１〜３、及び４〜５に例示される実施形態において、第２容器１０４のけいしえにおいて、フィルター部１０８の第２（開放）端部１４５は、検出部１１０の第２（開放）端部１７３に挿入され得、フィルター部１０８のねじ山１２９、及び検出部１１０のねじ山１７５が一緒に螺着し得る。
【０１１４】
図５の第３工程に示されるように、第２容器１０４はその後第２の向きへと反転され得、第２容器１０４は反転されて、第２方向（又は向き）Ｄ２で検出部１１０に向かって遠心力を作用させ得る。このような遠心力を作用させるプロセスにより、元のサンプル１５２（及び濾過されたサンプル１５２’）のより高濃度の物質を含む濃縮物１５４（図６参照）が、検出部１１０へ、特に検出部１１０内に形成される１つ以上の凹部１３６へと移動され得る。「濃縮物」１５４は一般的に、遠心プロセスの結果として形成されるサンプル１５２、１５２’の沈降物を含むが、また、図６を参照して以下でより詳細に記載されるように、サンプル１５２、１５２’の上澄み、又は希釈剤の少なくとも一部を含み得る。
【０１１５】
図５の第３工程に示される遠心工程において、検出部１１０に濃縮物１５４を形成及び保持するために必要な重力、持続時間、及び／又は周期数は、サンプル１５２’の組成物、目的の検体などの１つ以上によって変動し得る。いくつかの実施形態において、目的の検体を濃縮するために必要な重力の量は、検体の大きさ及び密度、希釈剤の密度及び粘度、並びに第２容器１０４内のサンプル１５２’の体積に依存し得る（すなわち、第２容器１０４のサンプル１５２’の高さは、特定の重力下において、検出部１１０の凹部１３６に達するまで検体が移動するべき距離を画定する）。沈降速度（Ｖ、１ｓ当たりのセンチメートル（ｃｍ／ｓ））は、等式１を用いて近似値を与えられる。
Ｖ＝２ｇａ２（ρ１−ρ２）／９η      （１）
式中、ｇ＝加速度（ｃｍ／ｓ２）（すなわち、重力＝ｇｓ＊９８０ｃｍ／ｓ２）、ρ１＝検体密度（ｇ／ｃｍ３）ρ２＝サンプル媒体の密度（例えば希釈剤）（ｇ／ｃｍ３）η＝粘度係数（ポワズ）（ｇ／ｃｍ／ｓ）、及びａ＝検体半径（ｃｍ）（球形であることを想定する）である。一定の遠心力を作用させることにおいて、回転速度（例えば、１分当たりの回転（ＲＰＭ））、及び回転中心からのサンプルの距離によって決定され得る（すなわち、サンプルは、これがローターから離れている場合に同じ回転速度においてより高い重力を経験する）。結果として、検出部１１０から最も遠い、サンプル１５２’中に位置し得る目的の検体を回収するために、ローターの中心とローターに最も近く位置するサンプル１５２’の高さとの距離が計算されて、目的の検体の回収を最大化するためにサンプル中において目的の検体を最も遠い距離で移動させるために必要な重力を推定することができる。
【０１１６】
上記の等式を使用して沈降速度が計算され得、その後目的の検体（存在する場合）が移動するべき距離（例えば、最大距離）を、沈降速度で割ることによって、遠心力を作用させる時間（すなわち、持続時間）が計算され得る。あるいは、沈降速度を推定するために、所望の時間及び距離が使用され得、その後必要な重力が等式１を使用して算出され得る。
【０１１７】
いくつかの実施形態において、遠心力を作用させる処理における重力は、いくるかの実施形態において、少なくとも約５００・ｇ（例えば、地球上、海水位において５００＊９．８ｍ／ｓ２）、いくつかの実施形態において少なくとも１０００・ｇ、及びいくつかの実施形態において少なくとも約５０００・ｇである。いくつかの実施形態において、遠心力を作用させる工程における重力は、１００，０００・ｇ以下、いくつかの実施形態において約５０，０００・ｇ以下、及びいくつかの実施形態において約１０，０００ｖｇ以下である。
【０１１８】
いくつかの実施形態において、遠心力を作用させる工程の持続時間は少なくとも約１分、いくつかの実施形態において少なくとも約５分であり、いくつかの実施形態において少なくとも約１０分である。いくつかの実施形態において遠心力を作用させる工程は、約１２０分以下、いくつかの実施形態において約６０分以下、及びいくつかの実施形態において約２０分以下であり得る。
【０１１９】
図５の第４工程に示されるように、遠心力を作用させることの後、第２容器１０４は、濃縮物１５４が検出部１１０に残る一方で遠心力を作用させる工程から生じる上澄み１５６が検出部１１０からデカントされるように、反転される。用語「反転する」とは、本明細書において向きの変化を指し、様々な角度に向けることを含み、向きを１８０°変えることに限定されない場合がある。検出部１１０は、通常の重力下において濃縮物１５４を保持するように適合され得る（例えば、通常の重力下において、すなわち、海水位における地球の重力加速度の標準的値９．８ｍ／ｓ２）。
【０１２０】
本発明者らは、意外にも、いくつかの実施形態において、第２容器１０４の反転速度が、濃縮物１５４が検出部１１０、及び特に微細構造化表面１３８において保持される方法に影響し得ることを見出した。例えば、いくつかの実施形態において、反転速度が高すぎると、サンプルの一部が微細構造化表面の様々な表面、縁部、又は角部（例えば、鋭い縁部又は角部）に留まり得る。すなわち、サンプル（例えば、水性サンプル）の一部が、望ましくないことに、少量、高濃度のアリコートとして凹部１３６で分割されずに、比較的大きな液滴として凹部１３６の上に集まることがある。これらの大体積の液滴に存在する目的の検体は、少なくとも理由の１つとして、検体（存在する場合）がこれらの大体積において低い濃度を有するために、及び／又は大体積の液滴が検出のために好適に位置付けられ得ないために、適切に検出することができない（例えば、画像化、又は光学的検査中において）場合がある。加えて、目的の検体が、運動性微生物を含む場合、多数の凹部１３６に重なるこのような「ブリッジ」又は「液滴」は、微生物の調査に有利であり得る別個の分離ではなく、微生物の移動を可能にし得る。
【０１２１】
しかしながら、第２容器１０４が、適切な回転速度で、及び／又は適切な角度（°）で反転する場合、濃縮物１５４は、濃縮物１５４が凹部１３６内に実質的に収容されるように、上澄み１５６の残部から許容可能に分離され得る。「実質的に収容された」とは一般的に、大体積のサンプル１５２’又は濃縮物１５４を含み得る、第１主要表面１４８にわたり形成された（すなわち、矯正していない、又は裸眼で見て）可視のブリッジ又は液滴を有さずに、凹部１３６内に収容された濃縮物を指す。
【０１２２】
いくつかの実施形態において、反転速度は約２０°／ｓ以下、いくつかの実施形態においては約１０°／ｓ以下、いくつかの実施形態においては、４．３°／ｓ以下であり得る。このような値は、実施例１４に記載されるように経験的に達成され、容器は−３０°（水平に対して）〜＋３０°、すなわち、６０°にわたって反転された。別様に記録するならば、いくつかの実施形態において、反転速度は約０．４ｒｐｍ、いくつかの実施形態において約０．３５ｒｐｍ、いくつかの実施形態において約０．３ｒｐｍ、いくつかの実施形態において約０．２５ｒｐｍ、いくつかの実施形態において、０．２０ｒｐｍ，及びいくつかの実施形態において約０．１５ｒｐｍである。いくつかの実施形態において、反転速度は０．３ｒｐｍ、いくつかの実施形態において、反転速度は０．２ｒｐｍ、及びいくつかの実施形態において、反転速度は０．７ｒｐｍである。
【０１２３】
いくつかの実施形態において、反転工程は、第２容器１０４を少なくとも２０°（例えば、−１０°〜＋１０°、又は０°〜２０°など）、いくつかの実施形態においては少なくとも４５°、いくつかの実施形態においては少なくとも６０°、いくつかの実施形態においては少なくとも９０°、及びいくつかの実施形態においては１８０°反転させることを含むべきである。例えば、図２Ａに示されるように、検出部１１０が−９０°で向けられる（例えば、水平から）実施形態において、第２容器１０４は、検出部１１０（及び微細構造化表面１３８）から上澄み１５６を適切に排除するために、少なくとも９０°以上（例えば、０°へと）反転させる必要がある。
【０１２４】
図５に示されるように、検出部１１０の濃縮物１５４はその後検査され得る（例えば、光学的に検査される）。いくつかの実施形態において、図５の第５工程の第１選択肢に示されるように、濃縮物１５４は、第２容器１０４の外側、又は内部から、すなわち、検出部１１０の第２側部１４１から（例えば、基材１９０の第２側部１４１から）検査され得、大きな矢印で表されるように、第２主要表面１４９に面する。したがって、凹部１３６は、これらの閉じた端部又は底部１４６から検出され得る。このような実施形態において、上記のように、検出部１１０又は少なくともその一部は、第２側部１４１からの濃縮物１５４を検査することを可能にする（例えば、光学的に）ために、実質的に透明であり得る。また、このような実施形態は、検出部１１０が検査工程のためにフィルター部１０８から分離される必要がないように、検出又は検査工程は第２容器１０４の外側から行われ得るため、一緒に恒久的に連結されたフィルター部１０８及び検出部１１０を利用することができる。また、このような実施形態において、図示されるように、上澄み１５６は、検出プロセスが完了する前に、濃縮物１５４の実質的な蒸発を避けるために、湿度リザーバとして機能し得る。
【０１２５】
濃縮物１５４の問い合わせは、光学的走査、画像化、上記の方法のいずれかなどの、光学的検査方法を含む、サンプル中の目的の検体を検出するための、上記の検出方法のいずれかを含み得る。例えば、蛍光検出法は、微細構造化表面１３８の濃縮物１５４に電磁エネルギーを第１周波数で向ける工程と、微細構造化表面１３８の濃縮物１５４から放出される電磁エネルギーを第２周波数で検出する工程とを含む。更なる例として、比色検出法は、広域周波数（すなわち、広域スペクトル光）で微細構造化表面１３８の濃縮物１５４に電磁エネルギーを放出する工程と、微細構造化表面の濃縮物１５４の透過性及び吸収性のうちの少なくとも一方を検出する工程とを含み得る。
【０１２６】
いくつかの実施形態において、凹部又はウェル１３６（例えば、微細構造化凹部）は、検出部１１０の第２側部（又は第２主要表面）１４１の少なくとも一部によって形成される底部を含み、これは、凹部１３６の内容物が、検出部１１０の第２側部１４１から（すなわち、第２容器１０４の外側から）可視であり得るように、実質的に透明である。このような実施形態において、凹部１３６のいずれかの側壁は、ウェルの間のクロストークを阻止し、検出、特に光学的検出又は検査を向上させるように、実質的に不透明であり得る。
【０１２７】
いくつかの実施形態において、検出部１１０の少なくとも一部は、実質的に透明な光学的ウィンドーを含み得る。光学的ウィンドーは、凹部１３６（及びこれらの内容物）の少なくともいくらかが第２容器１０４の外側から、特に、検出部１１０の第２側部１４１の外側から可視であるように、少なくとも一部が、凹部１３６（例えば、微細構造化表面１３８）と、同一の広がりを有する（すなわち、重なる）場合がある。
【０１２８】
検出部１１０（例えば、基材１９０）は、平坦な、平面的な第１側部１４０及び第２側部１４１を一般的に有するものとして、単に例として示されるが、これは必須ではない。平坦な、平面的な側部は検出を補助することがあるが、検出部１１０は、任意の好適な形状又は構成を有し得る。
【０１２９】
図５に示されるように、いくつかの実施形態において、第２容器１０４のフィルター部１０８及び検出部１１０は、遠心力を作用させる工程、反転工程、及び検出又は検査工程において、一緒に連結されたままであり得る（例えば、取り外し可能な、又は恒久的な連結を介して）。しかしながら、いくつかの実施形態において、図５の第５工程の第２部分を参照して記載されるように、検出部１１０は、遠心力を作用させる後、及び任意により反転中又は反転後に、フィルター部１０８から取り外すことができる。
【０１３０】
すなわち、いくつかの実施形態において、上澄み１５６を含むフィルター部１０８は、以降の処理工程において使用され得（例えば、遠心力を作用させることの反復）、及びいくつかの実施形態においてフィルター部１０８及び／又は上澄み１５６は廃棄され得る。
【０１３１】
結果として、図５の第５工程の第２部分において、検出部１１０が示される。検出部１１０は、凹部１３６（例えば、微細構造化表面１３８）が上方に面するように、反転されていることに留意する。これは必須ではないが、この向きは以降の検出工程を助ける。図示されるように、カバー又は封止部１５３は任意により、濃縮物１５４の蒸発を防ぐために、凹部１３６にわたって配置され得る。このような封止部１５３は任意の好適な封止部を含む場合があり、これには米国特許番号第６，７３０，３９７号（これは本明細書において参照として組み込まれる）に記載されるシリコーンポリ尿素接着剤などの、湿潤表面に接着するように構成された接着剤を含むいずれかの実質的に透明なフィルム、又はテープを含む場合があり、微細構造化表面１３８にわたって熱封止されるように構成されたいずれかの実質的に透明なフィルム、他の好適な封止部、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。
【０１３２】
大きな矢印によって表されるように、濃縮物１５４はその後、検出部１１０の第１側部１４０から、検出部１１０の内部から、又は第１主要表面１４８に面するところから、検査され得る。このような実施形態において、凹部１３６の開放端１４７が、凹部１３６内の濃縮物１５４が検査される方向に向くので、検出部１１０はいずれの実質的に透明な部分も含む必要がない。しかしながら、検出部１１０及びその部分は依然として、所望により実質的に透明であり得ることが理解されるべきである。
【０１３３】
図６は、図５の直線６−６に沿ってとった、検出部１１０の概略的断面図を例示し、濃縮物１５４が、検出部１１０の凹部１３６内に保持されている。図６に示されるように、１つ以上の凹部１３６（例えば、微細構造化表面１３８を形成する微細構造化凹部１３６）は、検出部１１０の内側表面１２０（図３及び図４参照）、又は第１主要表面１４８に形成され得る。いくつかの実施形態において、図６に示されるように、濃縮物１５４は、不溶性物質１５８及び液体１６０を含む場合があり、これはまた、可溶性物質、及び特に、不溶性物質１５８よりも低い密度を有する可溶性物質を含み得る。濃縮物１５４、及び特に不溶性物質１５８（存在する場合）は、目的の検体（例えば、目的の微細構造、又は目的の微細構造を表す検体）（サンプル１５２、１５２’に存在する場合）を含み得る。
【０１３４】
それぞれ図５に例示され、かつ先に記載されたサンプル検出方法１５０は、サンプル１５２、１５２’、及び／又は濃縮物１５４の損失を最小にして、サンプル１５２、１５２’の濃縮物１５４（すなわち、及びサンプル１５２、１５２’に存在し得るいずれかの目的の検体）の効率的な回収をもたらし得る。例えば、効率的な回収は、図５の第３工程において例示される遠心力を作用させる工程中における検出部１１０の濃縮物１５４（存在する場合、目的の検体を含む）を本質的に「捕捉する」ことによって達成され得る。濃縮物１５４は一般的には、サンプル１５２、１５２’に存在し得た、いずれかの目的の検体のサンプル１５２、１５２’よりも遥かに高い濃度を有し得る。
【０１３５】
遠心力を作用させる工程で利用される遠心力を作用させるパラメータ、及び／又は検出部１１０で利用される凹部１３６の数、形状及び寸法に基づき、検出部１１０に保持される濃縮物１５４の質量及び／又は体積が決定され得る。すなわち、検出部１１０（及び／又は遠心力を作用させる工程）は、濃縮されるサンプル１５２、１５２’、及び所望の目的の検体によって構成され得る。いくつかの実施形態において、検出部１１０の凹部１３６の体積は一定であるため、検出部１１０は、毎回予測可能な体積を得るために使用され得る。いくつかの実施形態において、より濃縮した初期サンプル１５２’が、第２容器１０４に添加され得、既知の数又は量の１つ以上の目的の検体、例えば、既知の個体数の所与の目的の微生物を得るために、検出部１１０の一定の体積／大きさの凹部１３６が使用され得る。検出部１１０の凹部１３６がここでより詳細に記載される。
【０１３６】
図６に戻り、１つ以上の凹部１３６が、検出部１１０の内側表面１２０（図３参照）内に形成され得、及び／又は１つ以上の凹部１３６が、検出部１１０の内側表面１２０の少なくとも一部連結され得（例えば、これに対して位置付けられ）、第２容器１０４内に位置付けられ得る、基材（例えば、基材１９０、又は別のインサート若しくはフィルム）に形成され得る。基材（又はフィルム）を利用する実施形態において、基材の厚さは少なくとも約２５μｍであり、いくつかの実施形態では少なくとも約１００μｍであり、いくつかの実施形態では少なくとも約４００μｍであってもよい。いくつかの実施形態では、基材の厚さは約２０００μｍ以下であり、いくつかの実施形態では約１０００μｍ以下であり、いくつかの実施形態では約２５０μｍ以下であってもよい。例えば、いくつかの実施形態において、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン）、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、他の好適なフィルム材料、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない、様々な好適な材料で形成され得るフィルムであり得る。
【０１３７】
図３Ａは、本開示のシステム及び方法において利用され得る別の検出部１１０Ａを示す。検出部１１０Ａは、検出ハウジング１７０Ａ、及びフィルムで形成される基材１９０Ａを含み、これは図３の基材１９０よりも比較的薄い。基材１９０Ａは、検出ハウジング１７０Ａの第１閉鎖端部１７１Ａに対して位置付けられる。単に例として、第１閉鎖端部１７１Ａは、実質的に透明であるものとして示され、特に、実質的に透明であり、基材１９０Ａが光学的ウィンドー１７２Ａに対して位置付けられるときに、微細構造化表面１３８Ａと少なくとも部分的に重なり、これと同一の広がりを有する光学的ウィンドー１７２Ａを含むものとして示される。微細構造化表面１３８Ａは、目的のサンプルを濃縮物を保持するように構成された凹部１３６Ａを含む。加えて、基材１９０Ａの少なくとも一部が実質的に透明であり得る。例えば、上記のように、いくつかの実施形態において、基材１９０Ａの第１主要表面１４８Ａに形成された凹部１３６Ａは、実質的に透明な底部を少なくとも含む場合があり、それにより、凹部１３６Ａの内容物が、検出部１１０Ａの第２側部１４１Ａから、底部及び第１端部１７１Ａ（例えば、光学的ウィンドー１７２Ａを介して）を通じて可視であり得る。しかしながら、代替的に、いくつかの実施形態において、検出部１１０Ａは任意の実質的な透明部分を含む必要はなく、凹部１３６Ａに保持される濃縮物は、検出部１１０Ａ（又は基材１９０Ａの）の第１側部１４０Ａから検査することができる。
【０１３８】
図６は、本開示の一実施形態による凹部１３６を例示する。図１及び図２に例示される実施形態において、凹部１３６（これはウェル及び／又はチャネルであり得る）は、少なくとも一部が複数の壁部１４２により画定される。凹部１３６がウェルを含む実施形態において、複数の壁部１４２は、複数の交差壁部１４２を含み得る。
【０１３９】
いくつかの実施形態において、１つ以上の凹部１３６は、微細構造化凹部１３６であり、微細構造化表面１３８を画定する。このような実施形態において、微細構造化表面１３８は、キャスティング、コーティング、成形、及び／若しくは圧縮技術、他の好適な技術、又はこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない、様々な微細複製方法を含む、様々な方法で形成され得る。例えば、微細構造化表面１３８の微細構造化は、（１）微細構造化パターンを有する鋳型を用いて溶融した熱可塑性樹脂を鋳造する、（２）微細構造化パターンを有する鋳型に液体をコーティングし、液体を固化し、得られたフィルムを取り出す、及び／又は（３）熱可塑性フィルムをニップロールに通過させることにより微細構造化パターンを有するツール（例えば、雄型工具）に対して圧縮する（すなわち、エンボス加工）、の少なくとも１つによって実現することが可能である。成形型は、成形型材料及び所望のトポグラフィーを有する特徴部に部分的に応じて選択される、当該技術分野において周知の多くの方法のいずれかを用いて形成することが可能である。他の好適な技術としてはエッチング（例えば、化学的エッチング、機械的エッチング、イオンエッチングなど、及びこれらの組み合わせ）、アブレーション（例えば、レーザーアブレーションなど）、フォトリソグラフィ、光造形、ミクロ機械加工、刻み付け（例えば、切削刻み付け、又は酸向上刻み付き（acid enhanced））、スコアリング、切削など、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１４０】
微細構造化表面１３８を形成するための代替的な方法としては、熱可塑性押出し、硬化性液体コーティング法、及び、やはり硬化させることが可能な熱可塑性層のエンボス加工が挙げられる。微細構造化表面１３８を形成するための基材又はフィルム材料及び様々なプロセスに関する追加の情報は、例えば、Ｈａｌｖｅｒｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．の国際公開特許第２００７／０７０３１０号及び米国特許公開第２００７／０１３４７８４号、Ｈａｎｓｃｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許公開第２００３／０２３５６７７号、Ｇｒａｈａｍ  ｅｔ  ａｌ．の国際公開第ＷＯ２００４／０００５６９号、Ｙｌｉｔａｌｏ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第６，３８６，６９９号、Ｊｏｈｎｓｔｏｎらの米国特許公開第ＵＳ  ２００２／０１２８５７８号及び米国特許第６，４２０，６２２号、同第６，８６７，３４２号、同第７，２２３，３６４号に見出され、これらはそれぞれ、本明細書において参照として組み込まれる。
【０１４１】
微小複製法を用いることにより、微細構造化表面１３８を、製品間で大きなばらつきがないように、かつ比較的複雑な処理方法を使用せずに大量生産することができる。特定の実施形態では、微小複製法により、製造時及び製造後に製品間におけるばらつきが約５０μｍ以下であるような個々の機構の忠実度を維持した微細構造化表面を製造することができる。特定の実施形態では、微小複製法により、製造時及び製造後に製品間におけるばらつきが２５μｍ以下であるような個々の機構の忠実度を維持した微細構造化表面１３８を製造することができる。特定の実施形態では、微細構造化表面１３８は、約５０μｍ〜０．０５μｍ、特定の実施形態では約２５μｍ〜１μｍの解像度に維持された個々の機構の忠実度を有するトポグラフィー（すなわち、物体、その場所又は領域の表面機構）を有する。
【０１４２】
凹部１３６は、図５に例示され、先に記載された遠心力を作用させる工程から生じる濃縮物１５４を保持するように適合される。各凹部１３６が、一般的の矩形の断面形状を有し、少なくとも２つの壁部１４２及び底部又は閉鎖端部１４６によって形成されるものとして、図６に示され、各凹部１３６は、壁部１４２によって隣接する凹部１３６から分離される。各凹部１３６はまた、開放端部又は開口部１４７を含む。凹部１３６は、濃縮物１５４を保持することができるように、検出部１１０の内側表面１２０、及び／又は内側表面１２０（又は検出ハウジング１７０）に連結されるように適合された基材に凹部１３６が画定される限りにおいて、様々な形状を含み得ることが理解され得る。換言すると、各凹部１３６は、濃縮物１５４のためのリザーバ又はウェルをもたらすような形状及び寸法であり得る。
【０１４３】
凹部１３６がウェル、陥没部、チャネル又はこれらの組み合わせのいずれを含む場合でも、好適な凹部の形状の例としては、様々な多角形、平行六面体（例えば、図６及び図９に示されるように）、プリズマトイド、角錐台など、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない。例えば、凹部１３６は、多角形、円錐、円錐台、角錐、角錐台、球形、部分球形、半球形、楕円形、ドーム状、円筒形、コーナーキューブ形状（例えば、コーナーキューブ形状の凹部を形成するために使用され得る図２０のツール参照）、他の好適な形状、及びこれらの組み合わせであり得る。更に凹部１３６は、平行四辺形、角が丸みを帯びた平行四辺形、長方形、正方形、円形、半円形、楕円形、半楕円形、三角形、台形、星形、他の多角形（例えば、図１０に示される六角形）、他の好適な断面形状、及びこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない、様々な断面形状（図６に示される垂直断面、水平断面、又はこれらの組み合わせ）を有し得る。
【０１４４】
特定の実施形態では、凹部１３６は縁部又は隅部を有するような形状に構成される。このような縁部又は角部は、濃縮物１５４を凹部１３６内に保持することを促進し、通常の重力において濃縮物１５４が、凹部１３６から取り除かれるのを阻止する。例えば、濃縮物１５４が高い表面エネルギーを有し、又は濃縮物１５４が検出部１１０の内側表面１２０、若しくは内部に凹部１３６が形成される基材１９０を構成する材料の分子に引きつけられる分子を含む実施形態において、濃縮物１５４は、平滑な単一の表面よりも、凹部１３６の縁部及び／又は角部に優先的に引きつけられる（すなわち、濃縮物１５４が２つ以上の表面と接触したままであり得る）場合がある。
【０１４５】
図６に例示される実施形態において、各凹部１３６の底部１４６は平坦かつ平面的であり（すなわち、面積を有する）、第１主要表面１４８と実質的に並行である。しかしながら、凹部１３６の他の形状が可能であることから、底部１４６は平面状である必要はなく、第１主表面１４８から最大距離離間した点又は線を含み得る。例えば、１つ以上の半球状の凹部１３６を用いた実施形態では、このような凹部１３６の底部１４６は第１主表面１４８から最大距離離間した半球内の点を含み得る。更に、平面状の底部１４６を用いた実施形態であっても、底部１４６は全体的に平坦である必要はなく、少なくとも一部が湾曲している、平坦である、又はこれらの組み合わせであってもよい。更に、平坦な、平面的な底部１４６を利用する実施形態においても、底部１４６は第１主要表面１４８に対して平行である必要はなく、第１主要表面１４８に対して角度（例えば、０°でない角度）を成すように向けられる場合がある。
【０１４６】
更に、図６に例示される実施形態において、凹部１３６はそれぞれ、様々な対称線を有するものとして示されており、底部１４６は、凹部１３６の開口部１４７に対して中心に合わせられている。しかしながら、凹部１３６は対称線を有さずともよく、底部１４６が（底部１４６が点、線、又は面積を有しているか否かとは関係なく）凹部１３６の開口部１４７に対して中央に配置される必要はないことが理解されるべきである。
【０１４７】
図６に例示される凹部１３６は、あくまで一例として同じ大きさ及び形状のものとして示されているが、凹部１３６の全てが同じ大きさ又は形状のものである必要はないことが理解されるべきである。すなわち、凹部１３６は全てが概ね同じ形状及び大きさに形成されてもよく、同じ又は似た形状であるが異なる大きさのものとして形成されてもよく、異なる形状及び大きさのものとして形成されてもよく、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。例えば、いくつかの実施形態において、凹部１３６は、交互の大きさの同様の形状の凹部１３６、又は凹部１３６の区域のパターンを含む場合があり、ある区域の凹部１３６が同じ大きさ（又は形状）であるが、隣接する区域においては同じ大きさ（又は形状）ではないなど、及びこれらの組み合わせであり得る。
【０１４８】
更に、図６に例示される凹部１３６は、単に例として規則的に配置されるものとして示される（例えば、凹部１３６がウェルを含む実施形態におけるセル配列）。しかしながら、凹部１３６が様々な規則的な配列若しくはアレイ、不規則な配列、又はこれらの組み合わせを含み得る点は理解されるはずである。特定の実施形態では、凹部１３６は局所的又はより小さな規模では不規則に配列されるが、より大きな規模ではこの不規則な配列が繰り返されるか整列される。また、特定の実施形態で凹部１３６は、より小さな規模で整列されるが、より大きな規模ではこの整列された領域が不規則に配列される。
【０１４９】
更に、図６に示される実施形態では、壁部１４２は全て同じサイズ及び形状のものとなっている。しかしながら、様々な他の壁部の形状が可能である点は理解されるはずである。例えば、壁部１４２は実質的に矩形の断面形状を有する必要はなく、上記に述べた断面形状の任意のものを有してもよい。
【０１５０】
壁部１４２、及び凹部１３６は、様々な大きさ、寸法、壁部１４２又は凹部１３６の間の間隔、総体的な大きさなどによって特徴付けることができる。壁部１４２は一般的には、厚さ、高さ、長さ、幅などの寸法を有する。凹部１３６は一般的には、半径、直径、高さ、幅、長さなどを有する体積を雄する。一般的に壁部１４２、及び／又は凹部１３６は、検出部１１０がいずれかの方向にある（例えば、毛管力により）ときに、凹部１３６内の濃縮物１５４を保持するような大きさ、形状、及び間隔である。
【０１５１】
特定の実施形態では壁部１４２は少なくとも約１μｍ、特定の実施形態では少なくとも約５μｍ、特定の実施形態では少なくとも約１０μｍの平均厚さを有してもよい。特定の実施形態では壁部１４２は約５０μｍ以下、特定の実施形態では約３０μｍ以下、特定の実施形態では約２０μｍ以下の平均の厚さを有してもよい。
【０１５２】
いくつかの実施形態において、壁部１４２は、壁部１４２の上面に回収されたいずれかの物質が、隣接する凹部１３６へと入り得るように、壁部１４２の上面の面積を最小化するような形状及び／又は大きさであり得る。例えば、いくつかの実施形態において、壁部１４２は、上面に面するテーパ形状を含む場合がある。いくつかの実施形態において、上面は、凸状の形状を含み得る。いくつかの実施形態において、テーパ形状及び凸形状の組み合わせが利用され得る。いくつかの実施形態において、上面は半径を有さず、平坦であるが、凹部１３６の開口部１４７を画定する上面は、鋭い縁部を殆ど又は全く有さずに平滑である。
【０１５３】
特定の実施形態では、任意の所与の領域における壁部１４２及び凹部１３６の形態は、平均的な壁部又は凹部のピッチＰ（すなわち、それぞれ隣接する壁部１４２又は凹部１３６の中心間距離）が少なくとも約１μｍ、特定の実施形態では少なくとも約１０μｍ、特定の実施形態では少なくとも約５０μｍとなるように選択される。いくつかの実施形態において、平均的な壁部又は凹部のピッチＰは、約１０００μｍ、いくつかの実施形態において、約８００μｍ以下、いくつかの実施形態において約６００μｍ以下、いくつかの実施形態において約５００μｍ以下、いくつかの実施形態において約２００μｍ以下、いくつかの実施形態において約１５０μｍ以下、及びいくつかの実施形態において約１００μｍ以下である。いくつかの実施形態においてピッチＰは、５０μｍ〜８５０μｍの範囲であり得る。
【０１５４】
いくつかの実施形態において凹部１３６は、第１主表面１４８上において、他におけるよりもより高密度に密集していてもよい。凹部１３６の密集度が高いほど（例えば、平均凹部密度、又は平均ウェル密度と称される）、一般的に、検出部１１０の第１側部１４０の所与の面積が、より多くの濃縮物１５４を、収容することができる。また、いくつかの実施形態において、微細構造化表面１３８が凹部１３６の間により大きいランド面積を含む場合、サンプルのより高密度な部分（例えば、目的の検体を含む）がランド領域へと遠心力を作用させ得、その後容器が反転される際に上澄みと共に攫われる傾向を有し得る可能性がある。したがって、一般的に、捕捉の可能性をより高くするために、微細構造化表面１３８における凹部の密度が高いことが好ましい。
【０１５５】
いくつかの実施形態において、平均凹部密度は、少なくとも約２０凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約３０凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約７０凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約１００凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約１５０凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約２００凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約５００凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約８００凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約９００凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約１０００凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約２０００凹部／ｃｍ２、いくつかの実施形態において、少なくとも約３０００凹部／ｃｍ２である。いくつかの実施形態において、凹部密度は約８２５凹部／ｃｍ２であり得る。
【０１５６】
いくつかの実施形態では、ウェル１３６は第１主要表面１４８の平面内のＸ方向の寸法（例えば、長さ、幅、半径、直径、対角線など）によって特徴付けられる。「〜の平面内の」なる語句は、Ｘ−Ｙ平面の寸法を一般に指して用いられ、深さ、すなわち、Ｚ方向の寸法と区別するために用いられているのみであり、その寸法が第１の主面１４８の平面内に正確に配置されている必要はなく、第１の主面１４８の平面とほぼ平行な他の同様のＸ−Ｙ平面内にある寸法を含み得る。いくつかの実施形態において、平均凹部Ｘ方向（又はＹ方向）寸法（例えば、底部１４６の幅）は少なくとも約１μｍ、いくつかのの実施形態においては、少なくとも約１０μｍ、いくつかの実施形態においては少なくとも約５０μｍである。特定の実施形態では平均凹部Ｘ方向の寸法は約１０００μｍ未満であり、特定の実施形態では約５００μｍ未満であり、特定の実施形態では約１００μｍ未満である。
【０１５７】
特定の実施形態では平均凹部体積は少なくとも約１ピコリットル（ｐＬ）であり、特定の実施形態では少なくとも約１０ｐＬであり、特定の実施形態では少なくとも約１００ｐＬであり、特定の実施形態では少なくとも約１０００ｐＬ（１ｎＬ）である。いくつかの実施形態において、平均凹部体積は、約１，０００，０００ｐＬ（１μＬ）以下であり、いくつかの実施形態において、１００，０００ｐＬ、いくつかの実施形態において約１０，０００ｐＬ以下、いくつかの実施形態において、平均凹部体積は１０ｎＬ（１０，０００ｐＬ）〜１００ｎＬ（１００，０００ｐＬ）。
【０１５８】
壁部１４２及び凹部１３６を特徴付ける別の方法は、上記のようにこれらのアスペクト比でこれらを表すことである。凹部１３６の「アスペクト比」は、凹部１３６の深さと凹部１３６の幅の比である。壁部１４２の「アスペクト比」とは、壁部１４２の幅（又は厚さ）に対する壁部１４２の高さの比である。凹部１３６及び／又は壁部１４２のアスペクト比は、上記のものを含む。
【０１５９】
特定の実施形態では、平均の壁部のアスペクト比は少なくとも約０．０１であり、特定の実施形態では少なくとも約０．０５であり、特定の実施形態では少なくとも約１である。特定の実施形態では、平均の壁部のアスペクト比は約１５以下であり、特定の実施形態では約１０以下であり、特定の実施形態では約８以下である。
【０１６０】
特定の実施形態では、壁部１４２の平均の高さ又はウェル１３６の平均の深さ（すなわち、凹部１３６の底部１４６と、凹部１３６の開放端部、又は開口部１４７、すなわち、第１主要表面１４８の隣接する部分）は、少なくとも約５μｍであり、いくつかの実施形態では少なくとも約２０μｍであり、いくつかの実施形態では少なくとも約３０μｍである。いくつかの実施形態において、壁部１４２の平均高さ、又は凹部の平均幅１３６の平均深さは、約１０００μｍ以下、いくつかの実施形態において約２５０μｍ以下、いくつかの実施形態においては約１００μｍ以下、及びいくつかの実施形態において約５０μｍ以下である。図６に例示される実施形態では、壁部の高さはウェルの深さとほぼ同じであるが、必ずしもそうである必要はない点は理解されるべきである。例えば、特定の実施形態では、ウェル１３６は壁部１４２の最下部よりも更に下に陥入されており、ウェルの深さが壁部の高さよりも大きくなっている。しかしながら、こうした実施形態においても上記のサイズの範囲が適用され得る。
【０１６１】
いくつかの実施形態において、図６に示される実施形態とはことなり、凹部１３６は、壁部１４２が対応する底部１４６に対してゼロでなく、直角でない角度で向けられるように、ドラフト角度を含み得る（例えば、図１８Ｅ）。いくつかの実施形態において、例えば、図１８Ｅに示されるように、凹部１３６の壁部１４２と、垂直線（すなわち、平坦な底部１４６と垂直又は直角な直線又は平面）との間の角度として記録され得る。いくつかの実施形態において、ドラフト角度は少なくとも５°であり、いくつかの実施形態において少なくとも約１０°であり、いくつかの実施形態において少なくとも約１５°である。いくつかの実施形態において、ドラフト角度は約５０°以下であり、いくつかの実施形態において約３０°以下であり、いくつかの実施形態において約２５°以下であり、いくつかの実施形態において約２０°以下である。いくつかの実施形態において、ドラフト角度は約２０°〜約２５°の範囲である。
【０１６２】
凹部１３６又は壁部１４２は、自体微細構造化されていてもいなくても、検出部１１０は、突起部、陥没部、若しくは凹部、又はこれらの組み合わせなどの、追加的な微細構造化機構を含む、微細構造化表面１３８を含み得る。微細構造化機構の少なくとも一部を、ナノ、マイクロ、又はマクロスケールで形成することができる。微細構造化機構のそれぞれは、２つ以上の寸法によって画定することができる（例えば、第１の主面１４８の表面の内／外に向かう１つ以上の寸法、及び第１の主面１４８の平面内の１つ以上の寸法）。特定の実施形態では、第１の主面１４８は微細構造化機構の特定の形態を有し、各機構の少なくとも２つの寸法が微小な寸法である。「機構」は、壁部１４２、凹部１３６、又は第１主表面１４８に形成される任意の他の微細構造化特徴を含む、第１主要表面１４８に形成された、上記の微細構造化特徴のいずれかを含み得る。
【０１６３】
微細構造化機構は所望の特徴的サイズ（例えば、長さ、幅、深さ、半径、直径又は任意の方向に沿って測定した他の寸法）及び密度（例えば、第１主要表面１４８の単位面積当たりの機構の数）を有し得る。機構は、３方向の全てにおいて（例えば、Ｘ、Ｙ（第１の主面１４８の平面内）及びＺ（第１の主面１４８の平面の内／外に向かう））その特徴的な長さが同様であるように構成することができる。また、機構は１つ以上の方向における特徴的な長さが他の方向におけるよりも大きくなるように構成することもできる。
【０１６４】
特定の実施形態では、機構は１つ以上の寸法における最大の特徴的な長さが約５００μｍ以下であり得る。特定の実施形態では最大の特徴的長さは５０μｍであり、特定の実施形態では最大特徴的長さは１０μｍである。特定の実施形態では、１つ以上の寸法における最小の特徴的長さは１ｎｍである。特定の実施形態では最小の特徴的長さは１０ｎｍであり、特定の実施形態では最小の特徴的長さは１００ｎｍである。更に、特定の実施形態では、機構の密度は１平方ｍｍ（ｍｍ２）当たり少なくとも１００個の機構であり、特定の実施形態では１ｍｍ２当たり少なくとも１，０００個の機構であり、特定の実施形態では１ｍｍ２当たり少なくとも１０，０００個の機構である。
【０１６５】
本開示のシステム及び方法において利用され得る微細構造表面の他の実施形態は、図９〜１９Ｈを参照として、以下でより詳細に記載される。
【０１６６】
図７及び図８は、本開示のシステム及び方法（例えば、図１〜４及び６のサンプル検出システム、並びに図５のサンプル検出方法）で利用され得る本開示の別の実施形態による、第１容器２０２を例示する。第１容器２０２は、図１及び図２の例示される実施形態を参照して先に記載された同じ要素及び機構の多くを備える。したがって、図１及び２に示した実施形態の要素及び機構に対応する要素及び機構には２００番台の同じ参照符合を付すものとする。図７及び８に示される実施形態の特徴及び要素（並びにそのような特徴及び要素の代替物）のより完全な説明については、図１〜２に付随する上記の説明文を参照されたい。
【０１６７】
図７及び図８に示されるように、第１容器２０２は、サンプルを収容するように適合された貯蔵部（又は「第１部分」）２０６と、サンプルからの目的の検体を保持するように構成され得るフィルター２１２を含む、フィルター部（又は「第２部分」）２０８を含み得る。フィルター部２０８、及び貯蔵部２０６は、第１容器２０２を形成するように、取り外し可能に一緒に連結されるように構成され得る。
【０１６８】
フィルター部２０８は、フィルター部１０８と実質的に同じであってもよく、フィルターハウジング２３２、及びフィルターハウジング１３２内に受容及び保持されるような寸法のフィルター２１２を含み得る。特に、フィルターハウジング２３２は、管２３４及び基部２３５を含み得る。
【０１６９】
一般的に第１容器２０２は、フィルター部２０８を通じて、及び特に、フィルター２１２にサンプルを通すことによってサンプルを濾過し、上記のようにサンプルの濾液及び濾過物を形成するために使用され得る。フィルター部２０８はその後、第１容器２０２の所蔵部２０６から取り除かれ、検出部（例えば、検出部１１０）に連結されて、第２容器（例えば、第２容器１０４）を形成する。
【０１７０】
貯蔵部２０６は、リザーバ２１８を少なくとも部分的に画定する第１端部２１４、及びフィルター部２０８に連結される（すなわち、直接的又は間接的）ように構成された第２端部２１６を含み得る。第１端部２１４は、開放端又は閉鎖端のいずれかであり得る。単に例として、図８において、第１端部２１４は閉じられ、第２端部２１６は開いており、よって第２端部２１６を通じてリザーバ２１８にサンプルが添加され得る。このような実施形態において、濾過工程において、貯蔵部２０６をフィルター部２０８に連結する前に、サンプルがリザーバ２１８に添加され得る。
【０１７１】
図７に示されるように、第１容器２０２は、フィルター部２０８及び貯蔵部２０６を一緒に連結するためフィルター接続アセンブリ２２０を更に含む場合がある。図７及び図８の第１接続アセンブリ２２０は、貯蔵部２０６と一体的に形成されるのではなく、貯蔵部２０６とフィルター部２０８との間で連結されるように適合されるものとして示される。
【０１７２】
図７及び図８に示されるように、いくつかの実施形態において、フィルター接続アセンブリ２２０は、コネクタ２２２、第１ガスケット２２４Ａ、及び第２ガスケット２２４Ｂを含み得る。
【０１７３】
コネクタ２２２は、貯蔵部２０６に連結されるように構成された第１端部２２３（例えば、第１ガスケット２２４Ａを通じて）と、フィルター部２０８に連結されるように構成された第２端部２２５とを含み得る。単なる例として、第２端部２２５は、フィルター接続アセンブリ２２０及び貯蔵部２０６を連結させるために、フィルター部２０８がフィルター接続アセンブリ２２０に螺着されるようにするために、フィルター部２０８のねじ２２９と協調及び係合する、ねじ２２７を含むものとして示される。
【０１７４】
図７及び図８に示されるように、フィルター接続アセンブリ２２０（例えば、コネクタ２２２）は、特に、貯蔵部２０６の第１端部２１４が閉じられる実施形態において、濾過プロセス中において、空気入口として機能し得る、通気ポート２２８及び濾過プラグ２３０を更に含む場合がある。フィルタープラグ２３０は、濾過プロセス中において第１容器２０２に入ってくる、吸気を濾過するために使用され得る。
【０１７５】
第２ガスケット２２４Ｂは、図１のガスケット１２４と実質的に同じであり得、ガスケット２２４Ａ及び２２４Ｂは、容器部２０６とフィルター部２０８との間の流体連通を維持しながら、周囲雰囲気から第１容器２０２の内部を封止するために使用され得る。第２ガスケット２２４Ｂは、例えば、コネクタ２２２とフィルターハウジング２３２との間に封止を形成することにより、貯蔵部２０６とフィルター部２０８との間に封止を形成するのを補助するために、コネクタ２２２内に適合するように構成され得る。
【０１７６】
第１ガスケット２２４Ａは、コネクタ２２２を、貯蔵部２０６の第２（開放）端部２１６に連結及び封止するのを補助するように構成され得る。示されるように、ガスケット２２４Ａは、コネクタ２２２の第１端部２２３を、貯蔵部２０６の第２端部２１６に連結するような形状及び寸法であり得る。特に、図７に示されるように、第１ガスケット２２４Ａは、貯蔵部２０６の第２（開放）端部２１６に受容され、コネクタ２２２の第１端部２２３を受容するような形状及び寸法であり得る。例えば、第１ガスケット２２４Ａは、コネクタ２２２の第１端部２２３、及び特に、コネクタ２２２の接続管２２１を受容するような形状及び寸法の、内部を通じて形成された開口部又は孔２２６Ａを含み得る。第１ガスケット２２４Ａ、コネクタ２２２、及び貯蔵部２１６の第２端部２１６の形状は単に例として示されるが、これらの要素の形状及び構成並びに相対的構造は、同じ機能を達成するために利用され得ることが理解されるべきである。
【０１７７】
図９は、主要及び二次微細構造化機構を利用する、本開示の別の実施形態による、代表的な微細構造化表面３３８を例示する。微細構造化表面３３８は、図６の図示される実施形態に関連して上述されるものと同一の多くの要素及び特徴を共有する。したがって、図９に示した実施形態の要素及び機構に対応する要素及び機構には３００番台の同じ参照符合を付すものとする。図９に図示される実施形態の機構及び要素（及び、このような機構及び要素の代替）を更に完全に説明するために、図６に伴う上記の説明の参照がなされる。
【０１７８】
微細構造化表面３３８は、複数の主要交差壁部３４２の上面により、特に複数の主要交差壁部３４２の上面により、少なくとも部分的に画定されている、第１主要表面３４８を含む。主要表面３４８は「主要微細構造化表面」３４８と呼ぶこともできる。主要微細構造化表面３４８は、４つの主要壁部３４２、主要底部又は閉鎖端部３４６、及び主要開口部又は開放端部３４７によってそれぞれ少なくとも一部画定された、複数の主要凹部３７６（すなわち、図９においてウェルとして画定される）を含む。
【０１７９】
微細構造化表面３３８は、第２レベル又は度合いの微細構造を更に含む。特に、微細構造化表面３３８は、「二次微細構造化表面」３６８と称され得る、二次主要表面３６８を含む。二次微細構造化表面３６８は複数の二次交差壁部３７２により、詳細には複数の二次交差壁部３７２の上面により、少なくとも部分的に画定されている。図９に例示される実施形態において、複数の二次壁部３７２の上面は、二次壁部３７２が、微細構造化表面３３８の主要表面３４８に対して凹状になるように、主要表面３４８から一定距離離間している。
【０１８０】
二次微細構造化表面３６８は、４つの二次壁部３７２、二次底部若しくは閉鎖端部３７６、及び二次開口部若しくは開放端部３７７によりそれぞれ少なくとも部分的に画定される、複数の二次凹部３６６（すなわち、図９のウェルに画定される）によって更に画定される。二次底部３７６は主要微細構造化表面３４８から所定の距離だけ離間し、更に二次微細構造化表面３６８から所定の距離だけ離間している。図９に例示される実施形態では、主要底部３４６はそれぞれ、複数の二次底部３７６によって少なくとも部分的に画定され、二次底部３７６は、主要微細構造化表面３４８から主要底部３４６と同じ距離に配置されている。しかしながら、二次底部３７６は主要底部２４６と同じ深さに配置される必要はなく、その代わりに、二次底部３７６を主要微細構造化表面３４８から更なる距離の位置に配置し、各主要底部３４６からも所定の距離だけ離間させてもよい点は理解されるはずである。例えば、特定の実施形態では、主要凹部３３６の１つ以上が、二次凹部３６６が主要底部３４６と二次底部３７６との間に階段状の構成を画定するようにして位置付けられた、１つ以上の二次凹部３６６を含み得る。
【０１８１】
濃縮物は微細構造化表面３３８の微細構造化凹部３３６、３６６、及び特に二次凹部３６６内に位置付けられる。すなわち、各主要凹部３３６及び各二次凹部３６６は、濃縮物を保持するように適合される。図９に例示される実施形態では、二次壁部３７２は主要壁部３４２よりも短いものとして示されているが、二次壁部３７２は主要壁部３４２と同じ高さ（又はそれとより近いサイズ）であってもよい点は理解されるはずである。より短い二次壁部３７２を利用する実施形態において、濃縮物は、二次凹部３６６に過充填され、それでも微細構造化表面３３８に保持されるようにしてもよい。
【０１８２】
図９に例示される実施形態は、あくまで一例として２つのレベル又は２段階の微細構造を有している。しかしながら、微細構造化の追加的な段階は、微細構造化表面２３８の濃縮物の保持を更に向上させることができる。こうした更なる段階の微細構造化としては、更なる三次微細構造、四次微細構造などが挙げられる。各追加的なレベルの微細構造化は、主要表面３４８内により深く到達することができ（例えば、第２部分１０４、２０４などの第２部、及び／又は微細構造化表面３３８が画定される基材によりもたらされる）、形成される追加的なウェルは、主要微細構造化表面３４８からの距離が主要底部３４６と同じ距離で、異なる距離で、又はその組み合わせで離間した底部を有し得る。
【０１８３】
図９の微細構造化表面３３８は、主要凹部３３６、及び主要凹部３３６のそれぞれの複数の二次凹部３６６を示す。しかしながら、様々な規則的な構成、不規則的な構成、又はその組み合わせの構成が可能である点は理解されるはずである。例えば、いくつかの実施形態において、無作為的な主要凹部３３６は二次凹部３６６を含む場合があり、又は１つおきの主要凹部３３６は二次凹部３６６を含む場合があり、微細構造化表面３３８のいくつかの区域が主要凹部３３６及び二次凹部３６６を含み、一方で微細構造化表面３３８のいくつかの区域が主要凹部３３６のみを含む、等の場合がある。
【０１８４】
図９に例示される実施形態において、二次壁部３７２は、主要壁部３４２に対して約４５°の角度で向けられる。しかしながら、二次壁部３７２は代替的に、主要壁部３４２に対して様々な角度（例えば、０°、９０°など）で向けられることが理解されるべきである。加えて、二次凹部３６６が主要凹部３３６のものと同じ形状を有するものとして例示されるが、形状、数、向き、大きさなどに関し、図９の凹部１３６に関連して記載された代替物の全てが、図９の微細構造化表面３３８の主要凹部３３６及び二次凹部３６６に適用されることが理解されるべきである。
【０１８５】
二次壁部３７２及び凹部３６６は異なるサイズを有してよく、図６の壁部１４２及び凹部１３６に関して上記に与えられたサイズ範囲によって規定され得る。更に、特定の実施形態では、二次凹部３６６の平均の深さ又は二次壁部３７２の平均の高さが少なくとも約０．１μｍであってもよく、特定の実施形態では少なくとも約１μｍであってもよく、特定の実施形態では少なくとも約２μｍであってもよい。特定の実施形態では、二次凹部３６６の平均の深さ又は二次壁部３７２の平均の高さが約５０μｍ以下であってもよく、いくつかの実施形態では約２０μｍ以下であってもよく、いくつかの実施形態では約１０μｍ以下であってよく、いくつかの実施形態では約５μｍであってもよい。
【０１８６】
二次壁部３７２及び凹部３６６は、主要壁部３４２及びウェル３３６と比較した場合のそれらの相対的サイズによって更に規定することができる。例えば、特定の実施形態では、平均の二次壁部の高さ又は平均の二次ウェルの深さは、それぞれ平均の主要壁部の高さ又は平均の主要ウェルの深さよりも少なくとも約５μｍ小さい。平均の主要壁部の高さ及び平均の主要ウェルの深さ、並びに主要壁部３４２及びウェル３３６の他の特徴は、図６の壁部１４２及び凹部１３６に関して上記に述べたものと同様と仮定することができる。更に、特定の実施形態では、平均の二次壁部の高さ又は平均の二次ウェルの深さは、それぞれ平均の主要壁部の高さ又は平均の主要ウェルの深さよりも少なくとも約２０μｍ小さく、特定の実施形態では少なくとも約５０μｍ小さく、特定の実施形態では少なくとも約７０μｍ小さい。
【０１８７】
特定の実施形態では、平均の二次ウェルの体積に対する平均の主要ウェルの体積の比は少なくとも約５であり、特定の実施形態では少なくとも約３０であり、特定の実施形態では少なくとも約５０であり、特定の実施形態では少なくとも約１５０である。特定の実施形態では、平均の二次ウェルの体積に対する平均の主要ウェルの体積の比は約２，０００，０００以下であり、特定の実施形態では約１，０００，０００以下であり、特定の実施形態では約１５０，０００以下であり、特定の実施形態では約５００以下である。
【０１８８】
図９の微細構造化表面３３８の一実施形態において、主要凹部３３６（これはウェルの形態である）、及び主要壁部３４２は、約２５０μｍのピッチ（すなわち、それぞれ、隣接する主要壁部３４２間又は凹部３３６の間の中心間隔）を含む。主要凹部３３６は、約６７μｍの公称深さを有する平行六面体の形状であり、主要壁部３４２は、基材の機械方向に対して４５°の角度で向けられる。主要壁部交点の間の主要壁部高さは約６７μｍであり、交点の区域の主要壁部高さは約７５μｍである。二次壁部３７２は約４μｍの高さを有し、二次壁部３７２及び二次凹部３６６は約２５μｍのピッチ（すなわち、隣接する二次壁部３７２又は凹部３３６のそれぞれの中心間の距離）を有していた。二次壁部３７２は、基材の加工方向に対して平行又は垂直となるように配列されていた（すなわち、二次壁部３７２は主要壁部３４２に対して約４５°の角度で配置されていた）。微細構造化表面３３８の実施形態の追加的な詳細、及びこれを作製するための方法は、Ｈａｌｖｅｒｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．による国際特許公開番号第２００７／０７０３１０号に記載され、これは本明細書において参照として組み込まれる。
【０１８９】
図１０〜１７はそれぞれ、本開示の別の実施形態による、微細構造化表面４３８、５３８、５３８、７３８、８３８、９３８、１０３８、及び１１３８をそれぞれ例示している。微細構造化表面４３８、５３８、５３８、７３８、８３８、９３８、１０３８、及び１１３８は、図６の例示される実施形態による、上記の同じ要素及び特徴の多くを含む。したがって、図６の例示される実施形態の要素及び機構と対応する要素及び機構は、それぞれ、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、及び１１００代の、同じ参照番号を備える。図１０〜１７に例示される実施形態の機構及び要素（並びにこのような機構及び要素の代替）をより完全に説明するために、図６に伴う上記の説明を参照する。
【０１９０】
図１０に示されるように、微細構造化表面４３８は、第１主要表面４４８に形成される複数の凹部４３６を含み、例えば、第１遠心力を作用させる工程の後に、サンプルの濃縮物を保持するように適合される（図２Ａ、３Ａ、及び６Ａ参照）。図１０に例示される各凹部４３６は、６つの壁部４４２、底部又は閉鎖端部４４６、及び開口部又は開放端部４４７により少なくとも一部が画定される。結果として、各凹部４３６は、六角形の水平断面形状を有する（すなわち、各凹部４３６の底部４４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）。いくつかの実施形態において、凹部４３６は、ドラフト角度を含まない、又は０°のドラフト角度を含む。
【０１９１】
いくつかの実施形態において、微細構造化表面４３８は、エッチングしたマスターツールから、例えば、ガラスプレートを使用して、印象材料をツールに対し、およそ１ｍｍの最終的な厚さへと圧縮することによって、形成され得る。
【０１９２】
図１０の微細構造化表面４３８の一実施形態において、凹部４３６は、約１００μｍのピッチ（すなわち、それぞれ隣接する壁部３４２と凹部３３６との間の中心間隔）、約５０μｍの壁部高さ（又は凹部深さ）、約１０°のドラフト角度（すなわち、壁部３４２と垂直線との間で測定される）を有し得る。
【０１９３】
図１１に示されるように、微細構造化表面５３８は、第１主要表面５４８に形成される複数の凹部５３６を含み、例えば、第１遠心力を作用させる工程の後に、サンプルの濃縮物を保持するように適合される（図２Ａ、３Ａ、及び６Ａ参照）。図１１に例示された各凹部５３６は、円形の側壁５４２、円形の底部又は閉鎖端部５４６、及び円形の開口部又は開放端部５４７により少なくとも部分的に画定され、各凹部５３６は実質的に円筒形の形状である。結果として、各凹部５３６は、円形の水平断面形状を有する（すなわち、各凹部５３６の底部５４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）。加えて、凹部５３６は、六角形に配置されるか、又は六角形に密集した配列に形成される。
【０１９４】
図６に関して記載されるように、微細構造化表面４３８、５３８、６３８、７３８、８３８、９３９、１０３８、及び１１３８は、様々なプロセスに従って形成され得る。単に例として、いくつかの実施形態において、図１１の微細構造化表面５３８は、フォトレジストコーティングしたシリコンウエファーをエッチングすることによって形成され得る。このようなプロセスの一実施例が、微細構造化表面ＭＳ１を準備するためのプロセスとして実施例に記載される。
【０１９５】
いくつかの実施形態において、図１２〜１７の微細構造化表面６３８、７３８、８３８、９３８、１０３８及び１１３８は、所望の微細構造化表面の逆（例えば、「ネガ」）を有する雄型工具を備えるキャストロールに対して溶融ポリマー材料をキャスティングする工程を含む、キャスティングプロセスにより形成され得る、微細構造化表面の実施例を表し得る。このようなプロセスの一例は、微細構造化表面ＭＳ２Ａ〜ＭＳ２Ｆを調整するためのプロセスとして、実施例においてより詳細に記載される。このようなキャスティングプロセスにおいて、雄型工具は、工具の各突起部が溶融ポリマー材料に入るその端部又は先端部に向かってテーパ状になるように、ドラフト角度を有することが必要であり得る。結果として、このようなプロセスによって形成される各凹部は、その開放端部から閉鎖端部、又は底部へと一般的にテーパ状になっている。本明細書において使用されるとき、「ドラフト角度」は、凹部を形成するために使用されるツール、又は微細構造化表面の生じる凹部内に形成される角度を指すために使用され得る。
【０１９６】
図１２に示されるように、微細構造化表面６３８は、第１主要表面６４８に形成され、サンプルの濃縮物を保持するように適合された、複数の凹部６３６を含む。図１２に例示される各凹部６３６は、各凹部６３６が実質的に平行六面体（特に、図１２において、立方体様、又は直方体様）であるように、４つの側壁６４２（例えば、各側壁６４２は隣接する側壁６４２に対して実質的に垂直に向けられている）、底部又は閉鎖端部６４６、及び開放端部６４７によって少なくとも部分的に画定される。用語「実質的に」とは、任意のドラフト角度を説明するために使用される。しかしながら、各凹部６３６の三次元形状は、正角錐台のものに近いことがあり、正方形（又は矩形）の底部６４６、及び正方形（又は矩形）の開放端部６４７及びテーパ状側壁６４２を備える。結果として、各凹部６３６は、正方形の水平断面形状を有する（すなわち、各凹部６３６の基部６４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）。上記のように、ドラフト角度は、微細構造化表面６３８を作製するプロセスの間、微細構造化表面６３８を形成する材料からの、雄型工具の除去を促進し得る。
【０１９７】
加えて、図１２に例示される実施形態において、微細構造化表面６３８はまた、第１主要表面６４８に形成され、１つの凹部６３６から他方に直線的に延びるトラック６６５を含む。いくつかの実施形態において、キャスティングプロセスにおいて使用されるツールによる単なるアーティファクトであるが、いくつかの実施形態においてトラック６６５はまた、本開示によるサンプルの濃縮物を保持するように機能し得る。
【０１９８】
いくつかの実施形態において（例えば、図１１〜１２参照）、第１主要表面（例えば、５４８、及び６４８）は、凹部（例えば、５３６、及び６３６）の間のランド領域のより大きな部分を含む場合があり、いくつかの実施形態において、（図１０参照）、凹部（例えば、４３６）は、凹部の間に存在するランド領域が非常に小さくなるように、第１主表面（例えば、４４８）上で非常に密に配置又は密集させることができる。一般的に、凹部の密度は、図６に関連して上記に記載されたように、「ウェル密度」又は「凹部密度」として記載される。あるいは、この概念は、ランド領域に対し凹部（又はウェル）が占める第１主要表面上の割合を指す、第１主要表面上の「％開放面積」を記載することにより考察され得る。
【０１９９】
図１３に示されるように、微細構造化表面７３８は、第１主要表面７４８に形成され、サンプルの濃縮物を保持するように適合された、複数の凹部７３６を含む。図１３に例示される各凹部７３６は、各凹部７３６が少なくとも第１主要表面７４８の高さにおいて実質的に六角形であるように、６つの側壁７４２、底部又は閉鎖端部７４６、及び開口部又は開放端部７４７によって少なくとも一部画定される。結果として、各凹部７３６は、一般的に六角形の水平断面形状を有する（すなわち、各凹部７３６の底部７４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）。図１３に例示される実施形態などのいくつかの実施形態において、微細構造化表面７３８は、底部７４６が円形であるように、円形の形状である突起先端部を有するツールによって形成され得る。図１３に見られるように、いくつかの実施形態において凹部７３６は、例えば底部７４６に向かってテーパ状になり得る。上記のように、このようなテーパは一般的に「ドラフト角度」と称され、微細構造化表面７３８の形成（例えば、キャスティング）中に、第１主要表面７４８からツールを取り除くために有用であり得る。
【０２００】
図１４に示されるように、微細構造化表面８３８は、第１主要表面８４８に形成され、サンプルの濃縮物を保持するように適合された、複数の凹部８３６を含む。図１４に例示される各凹部８３６は、各凹部８３６が実質的に平行六面体（特に、図１４において、立方体様、又は直方体様）であるように、４つの側壁８４２（例えば、各側壁８４２は隣接する側壁８４２に対して実質的に垂直に向けられている）、底部又は閉鎖端部８４６、及び開口部又は開放端部８４７によって少なくとも一部画定される。用語「実質的に」とは、任意のドラフト角度を説明するために使用される。しかしながら、各凹部８３６の三次元形状は、正角錐台のものに近いことがあり、正方形（又は矩形）の底部８４６、及び正方形（又は矩形）の開放端部８４７及びテーパ状側壁８４２を備える。結果として、各凹部８３６は、一般的に正方形（又は矩形）の水平断面形状を有する（すなわち、各凹部８３６の底部８４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）。加えて、図１４に例示される実施形態において、微細構造化表面８３８はまた、第１主要表面８４８に形成された隆起領域、突出、又は突起部８６７、及び周囲の各凹部８３６を含む。各隆起領域８６７は、一般的に丸い、又は半球形の形状である。いくつかの実施形態において、これは単に、例えばキャスティングプロセスにおいて微細構造化表面８３８を形成するために使用されるツールのアーティファクトである。いくつかの実施形態において、生じる微細構造化表面１３８においてこのようなアーティファクトを形成しないツールが使用されることが好ましい場合がある。
【０２０１】
図１５の微細構造化表面９３８は、図１４の微細構造化表面８３８と実質的に同様であるが、ただし、凹部９３６は、第１主要表面９４８において、図１４におけるよりも高密度に配置又は密集している。すなわち、各凹部９３６は、第１主要表面９４８において形成され、各凹部９３６が実質的に平行六面体であるようにして、４つの側壁９４２、底部又は閉鎖端部９４６、及び開放端部９４７により少なくとも一部画定される。また、用語「実質的に」とは、任意のドラフト角度を説明するために使用される。しかしながら、各凹部９３６の三次元形状は、正角錐台のものに近いことがあり、正方形（又は矩形）の底部９４６、及び正方形（又は矩形）の開放端部９４７及びテーパ状側壁９４２を備える。結果として、各凹部９３６は、正方形の水平断面形状を有し（すなわち、各凹部９３６の底部９４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）、各凹部９３６は、ほぼ丸く、又は半球形の隆起領域、突出、又は突起部９６７によって囲まれている。
【０２０２】
図１４及び図１５の微細構造化表面８３８及び９３８を形成するために使用され得るツール８５０及び９５０（例えば、雄型工具）の例は、図２１Ａ〜２１Ｂ、及び２２Ａ〜２２Ｂにそれぞれ示される。図２１Ａ〜２１Ｂ及び２２Ａ〜２２Ｂに示されるように、ツール８５０及び９５０のそれぞれが、ツール表面又は主要表面８８０、９８０から延びる複数の突起部、ポスト、又はピン８５５、９５５を含む場合があり、これらはそれぞれ、１つの凹部８３６、９３６とそれぞれ対応する。示されるように、各突起部８５５、９５５はほぼ角錐台の形状である。図示されるように、突起部８５５、９５５は、凹部８３６、９３６の逆、又は「ネガ」の形状を含む。各突起部８５５、９５５は、凹部８３６、９３６の開放端部８４７、９４７を最終的に形成し、これに対応する底部８５７、９５７と、凹部８３６、９３６の底部又は閉鎖端部８４６、９４６を最終的に形成しこれと対応する先端部８５９、９５９とを含む。
【０２０３】
各先端部８５９、９５９の幅は、「Ｘｔ」によって表され、長さは一般的に文字「Ｙｔ」によって表される（図２１Ａ及び図２２Ａを参照する）。各底部８５７、９５７の幅（又は長さ）は「Ｘｂ」によって表される。隣接する突起部８５５、９５５の間のピッチ又は中心間距離は、文字「Ｐ」によって表され（図２１Ａ及び２２Ａ参照）、突起部８５５、９５５の間の距離は、文字「ｄ」によって表される（図２１Ｂ及び２２Ｂ参照）。各突起部８５５、９５５の合計高さは「ＨＴ」により表され、各先端部８５９、９５９の高さは「Ｈｔ」によって表される（図２１Ｂ及び２２Ｂ参照）。合計高さ「ＨＴ」は一般的に、各凹部８３６、９３６の深さにそれぞれ対応する。各突起部８５５、９５５のドラフト角度は、角度αによって表される。
【０２０４】
それぞれの１つの代表的な実施形態のツール８５０及び９５０によって形成される図１４及び図１５の凹部８３６及び９３６に関する測定及び／又は算出された寸法が実施例の表１にもたらされ、微細構造化表面８３８及び９３９はそれぞれ、「ＭＳ２Ｃ」及び「ＭＳ２Ｄ」と称される。加えて、ツール８５０及び９５０の代表的な実施形態における寸法が、実施例の表２にもたらされる。
【０２０５】
図１６に示されるように、微細構造化表面１０３８は、第１主要表面１０４８に形成され、サンプルの濃縮物を保持するように適合された、複数の凹部１０３６を含む。図１６に例示される各凹部１０３６は、各凹部１０３６は少なくとも第１主要表面１０４８の高さにおいて六角形であるように、６つの側壁１０４２、底部又は閉鎖端部１０４６、及び開口部又は開放端部１０４７によって少なくとも一部画定される。結果として、各凹部１０３６は、一般的に六角形の水平断面形状を有する（すなわち、各凹部１０３６の底部１０４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）。図１６に例示される実施形態などのいくつかの実施形態において、微細構造化表面１０３８は、底部１０４６が円形であるように、円形の形状である突起先端部を有するツールによって形成され得る。凹部１０３６はそれぞれ、各凹部１０３６がその開放端部１０４７からその閉鎖端部又は底部１０４６までテーパ状になるように、ドラフト角度を含む（例えば、実施例において微細構造化表面ＭＳ２Ｅに関して記録されるように）。加えて、凹部１０３６は、より小さい正方形の密集設計のものよりも、中心間隔又はピッチが一般的により小さく、凹部密度がより高くなるように、六角形に密集している。
【０２０６】
微細構造化表面１０３８は、ツール８５０、９５０のものと同様のツールから形成され得、ただし突起部は六角形に密集する。例えば、いくつかの実施形態において、ツールは３５０μｍのピッチＰ、２２５μｍの先端部直径（すなわち、「特徴的な直径」）、３００〜３２５μｍの底部直径、及び２５０μｍの高さを有する六角形に密集した突起物を含み得る。
【０２０７】
図１７の微細構造化表面１１３８は、図１４の微細構造化表面８３８、又は図１５の微細構造化表面９３８と実質的に同様であるが、ただし、凹部１１３６は、第１主要表面１１４８において、図１４及び図１５におけるよりも高密度に配置又は密集している。すなわち、各凹部１１３６は、第１主要表面１１４８において形成され、各凹部１１３６が実質的に平行六面体であるようにして、４つの側壁１１４２、底部又は閉鎖端部１１４６、及び開放端部１１４７により少なくとも一部画定される。また、用語「実質的に」とは、任意のドラフト角度を説明するために使用される。しかしながら、各凹部１１３６の三次元形状は、正角錐台のものに近いことがあり、正方形（又は矩形）の底部１１４６、及び正方形（又は矩形）の開放端部１１４７及びテーパ状側壁１１４２を備える。結果として、各凹部１１３６は、正方形の水平方向断面図を有する（すなわち、各凹部１１３６の底部１１４６とほぼ平行な平面に沿ってとった）。図１７に示されるように、各凹部１１３６は正方形のくぼみ又は溝によって囲まれ、これは例えば、キャスティングプロセスにおいて微細構造化表面１１３８を形成するために使用される工具のアーティファクトである。
【０２０８】
図１７の微細構造化表面１１３８を形成するために使用され得るツール１１５０（例えば、雄型工具）の一例が、図２３Ａ〜２３Ｂに示される。図２３Ａ〜２３Ｂに図示される場合、ツール１１５０は、ツール表面又は主要表面１１８０のから延びる複数の突起部又はピン１１５５を含む場合があり、これはそれぞれ、１つの凹部１１３６と対応する。示されるように、各突起部１１５５はほぼ角錐台の形状である。図示されるように、突起部１１５５は、凹部１１３６の逆、又は「ネガ」の形状を含む。各突起部、１１５５は、凹部、１１３６の開放端部１１４７を最終的に形成し、これに対応する底部１１５７、と、凹部１１３６の底部又は閉鎖端部１１４６を最終的に形成しこれと対応する先端部１１５９、とを含む。
【０２０９】
各先端部１１５９の幅は、「Ｘｔ」によって表され、長さは一般的に文字「Ｙｔ」によって表される（図２３参照）。各底部、１１５７の幅（又は長さ）は「Ｘｂ」によって表される。隣接する突起部１１５５、の間のピッチ又は中心間距離は、文字「Ｐ」によって表され（図２３Ａ参照）突起部１１５５の間の距離は、文字「ｄ」によって表される（図２３Ｂ）。各突起部１１５５の合計高さが「ＨＴ」により表される（図２３Ｂ参照）。合計高さ「ＨＴ」は一般的に、各凹部１１３６の深さに対応する。各突起部１１５５のドラフト角度は、角度αによって表される。
【０２１０】
１つの代表的な実施形態において、ツール１１５０により形成される、凹部１１３６の測定及び／又は計算される寸法が、実施例の表１に提示され、微細構造化表面１１３８は「ＭＳ２Ｆ」と称される。加えて、ツール１１５０の１つの代表的な実施形態における寸法は、実施例の表２にもたらされる。
【０２１１】
図１８Ａ〜１８Ｈ、及び特に図１８Ａ〜１８Ｅは、第２部分（例えば、図１〜３の第２部分１０４、又は図５〜６Ｃの第２部分２０４）に連結され得る基材又はインサート１２９０を例示し、ここで微細構造化表面１２３８が形成され得る。図１８Ａに示されるように、基材１２９０は、外壁１２９１、及び第２部分に連結するために使用され得るフランジ１２９２を含み得る。第２部分は、外壁１２９１及びフランジ１２９２の少なくとも一方と係合するための、係合リッジ又は機構を含み得る。例えば、いくつかの実施形態において、基材１２９０は、第２部分と連結して容器のキャップを形成し（例えば、図１〜３の容器１０８、又は図５〜６の容器２０８）、これはメーソンジャーのものと非常に似ている（これは蓋、及びジャーに連結し、蓋をジャーの開放端の上で適所に保持するカバーを有する）。したがって、いくつかの実施形態において、基材１２９０は、第２部分、又は少なくともその一部とすることができる。したがって、本明細書における基材１２９０のいずれかの記載はまた、本開示の「第２部分」に適用され得る。
【０２１２】
基材１２９０は、微細構造化表面１２３８が形成される第１側部１２４０と、第１側部１２４０と反対の第２側部１２４１とを更に含む場合があり、第１側部１２４０は一般的に容器の内側と面し、第２側部１２４１は一般的に容器の外部と面する。
【０２１３】
上記のように、いくつかの実施形態において、基材１２９０の少なくとも一部（例えば、微細構造化表面１２３８と重複するか又は同一の広がりを有する部分）が、実質的に透明であり得、微細構造化表面１２３８が、第２側部１２４１から観察、検出及び／又は検査することができるようにする。特に、微細構造化表面１２３８は、基材１２９０の第１主要表面１２４８に形成される１つ以上の凹部１２３６を含む場合があり、凹部１２３６は、サンプルの濃縮物を保持するように適合されている。いくつかの実施形態において、凹部１２３６の少なくとも一部（例えば、その底部１２４６）は、凹部１２３６の内容物が第２側部１２４１から観察、検出、及び／又は検査されるようにするため、実質的に透明であり得る。
【０２１４】
図１８Ａ〜１８Ｈに例示される各凹部１２３６は、各凹部１２３６が実質的に平行六面体であるようにして、４つの側壁１２４２、底部又は閉鎖端部１２４６、及び開口部又は開放端部１２４７により少なくとも一部画定される。用語「実質的に」とは、図１８Ｅに示されるいずれかのドラフト角度αを説明するために使用される。すなわち、図１８Ｄ〜１８Ｈに示されるように、各凹部１２３６の三次元形状は、正角錐台のものと近い場合があり、正方形（又は矩形）の底部１２４６、及び正方形（又は矩形）の開放端部１２４７、並びに開放端部１２４７から閉鎖端部１２４６へとテーパ状になっている、テーパ状側壁１２４２を備える。結果として、各凹部１２３６は、一般的に正方形（又は矩形）の水平断面形状を有する（すなわち、各凹部１２３６の底部１２４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）。このようなテーパ状の側壁１２４２は、凹部１２３６を作製するために使用される方法のアーティファクトであり得る。いくつかの実施形態において、微細構造化表面１２３８は、微細構造化表面ＭＳ３Ａ及びＭＳ３Ｂを調整するためのプロセスとして、実施例に記載される成形により形成され得る。図１８Ａ〜１８Ｈの微細構造化表面１２３８の一例が、「ＭＳ３Ａ」として記載される。
【０２１５】
図１８Ｆ〜１８Ｈの光学顕微鏡写真はまた、いくつかの実施形態において開放端１２４７が少なくとも一部平滑であるか、又は丸くなっている場合があることを例示する。このような平滑又は丸い頂縁部又は開放端部１２４７は、遠心力を作用させる工程の後に凹部１２３６に保持される濃縮物からの上澄みを適切に除去するために有用であり得る。すなわち、いくつかの実施形態において、開放端部１２４７が、尖すぎる縁部及び角度により画定されると、液体サンプル（例えば、水性サンプル）は、遠心力を作用させた後に容器が反転される際にこれらの鋭い縁部で破断する傾向を有し得る。このようなネッキング又は破断により、液体サンプルの一部（例えば、上澄み）が、凹部１２３６に十分に保持されずに、第１主要表面１２４８上の小さなブリッジ又はプールに回収される場合がある。このようなブリッジング又はネッキングは、遠心力を作用させる工程の間に形成される沈降物の大部分が、凹部１２３６内でなく第１主要表面１２４８上に生じる場合に、これらの部分が容易に検出可能でない場合があるために、問題となり得る。結果として、凹部１２３６の開放端部１２４７における平滑又は丸い表面は、凹部１２３６のサンプルの上澄みの保持を向上させる場合があり、かつ更にサンプル内の目的の検体の検出を向上させる場合がある。上記のように、第１主要表面１２４８において凹部１２３６の上にブリッジ、ネック、又はプールの形成に影響し得る別の要因は、微細構造化表面１２３８を含む容器が遠心力を作用させる工程後に反転される速度である。
【０２１６】
いくつかの実施形態において、曲線状、弓状、又は半径を有する上面を有する凹部１２３６の側壁１２４２として記載され得、第１主要表面１２４８は、曲線上、弓状、又は半径を有する表面として記載され得る。いくつかの実施形態において、側壁１２４２の半径を有する部分と、側壁１２４２の残り（例えば、変曲点から底部１２４６まで真っ直ぐ）との間の変曲点１２４５（図１８Ｈ参照）は、凹部１２３６に保持される濃縮物の高さを判定することができる。変曲点はまた、側壁１２４２の半径を有する部分の接線（又は一次導関数）が、側壁１２４２と平行となる点とすることができる。実施例２５は、微細構造化凹部に保持される液体（濃縮物）の高さを算定する法、及び液体の高さが側壁の変曲点と一致するするのを判定する方法を表す。実施例２５はしたがって、本開示の微細構造化表面の凹部が、遠心力を作用させる工程及び反転の後に凹部に保持される濃縮物（例えば、液体）の所望の高さ（例えば、液体高さ）を達成するように設計され得る方法を示す。このような高さは、所望の体積、加えて目的の検体（存在する場合）の所望の濃度と対応し得る。結果として側壁の形状（例えば、曲率半径、変曲点など）は、濃縮物中の目的の検体（存在する場合）のより高い濃度を達成するために、各凹部内の濃縮物のより少ない体積を達成するように制御され得、これは検出を向上させ得る。
【０２１７】
いくつかの実施形態において、微細構造化凹部の高さは、凹部の底部と、隣接する側壁の頂面（接線）との間の垂直高さ又は距離として計算され得る。いくつかの実施形態において、側壁の変曲点（及び凹部における濃縮物の生じるレベル又は高さ）は、凹部の高さの少なくとも５０％の位置、いくつかの実施形態においては少なくとも６０％、いくつかの実施形態において、少なくとも７０％、及びいくつかの実施形態において少なくとも７５％で生じ得る。いくつかの実施形態において、側壁の変曲点は、凹部の高さの９５％以下、いくつかの実施形態において９０％以下、及びいくつかの実施形態において８５％以下の位置（高さ）で生じ得る。実施例２５に記載されるように、いくつかの実施形態において、変曲点は凹部の高さの約７０％で生じ得る。
【０２１８】
各底部１２４６の幅は、文字「Ｘ」で表され、長さは一般的に文字「Ｙ」によって表される（図１８Ｄを参照する）。隣接する凹部１２３６の間のピッチ又は中心間隔は、文字「Ｐ」で表され（図１８Ｄ参照）、各凹部１２３６の垂直高さ又は深さは、文字「Ｈ」で表される（図１８Ｅ参照）。
【０２１９】
図１８Ｃに示されるように、いくつかの実施形態において、基材１２９０のフランジ１２９２は、角度βで水平線に対して角度を成す、角度付き頂面を含む。加えて、基材１２９０の合計高さ又は厚さが図１８Ｃにおいて「Ｔ１」で表され、フランジ１２９２の高さ又は厚さが図１８Ｃで「Ｔ２」で表される。更に、単に例として、基材１２９０は、ほぼ円形であり、外壁１２９１（又は、外壁１２９１を含む基材１２９０の一部）の横方向寸法（例えば、円形の実施形態において直径）「Ｘ１」が図１８Ｃに示される。加えて、フランジ１２９２（又は、フランジ１２９２を含む基材１２９０の部分）の横方向直径（例えば、円形の実施形態においては直径）「Ｘ２」がまた図１８Ｃに示される。
【０２２０】
図１８Ａ〜１８Ｈの微細構造化表面と１２３８とを形成するために使用され得るツール１２５０（例えば、雄型工具）の一例が、図２４Ａ〜２４Ｂに示される。図２４Ａ〜２４Ｂに示されるように、ツール１２５０は、ツール表面又は主要表面１２８０から延びる複数の突起部又はピン１２５５を含む場合があり、これはそれぞれ１つの凹部１２３６と対応する。示されるように、各突起部１２５５はほぼ角錐台の形状である。図示されるように、突起部１２５５は凹部１２３６の逆、又は「ネガ」の形状を含む。各突起部、１２５５は、凹部１２３６の開放端部１２４７を最終的に形成し、これに対応する底部１２５７と、凹部１２３６の底部又は閉鎖端部１２４６を最終的に形成しこれと対応する先端部１２５９とを含む。
【０２２１】
各先端部１２５９の幅は、「Ｘｔ」によって表され、長さは一般的に文字「Ｙｔ」によって表される（図２３Ａ参照）。各底部１２５７の幅（又は長さ）は「Ｘｂ」によって表される。隣接する突起部１２５５の間のピッチ又は中心間距離は、文字「Ｐ」によって表され（図２４Ａ参照）突起部１２５５の間の距離は、文字「ｄ」によって表される（図２４Ｂ）。各突起部１２５５の合計高さが「ＨＴ」により表される（図２４Ｂ参照）。合計高さ「ＨＴ」は一般的に、各凹部１２３６の深さに対応する。各突起部１２５５のドラフト角度は、角度αによって表される。
【０２２２】
１つの代表的な実施形態において、ツール１２５０により形成される、凹部１２３６の測定及び／又は計算される寸法が、実施例の表１に提示され、微細構造化表面１２３８は「ＭＳ３Ａ」と称される。加えて、ツール１１５０の１つの代表的な実施形態における寸法は、実施例の表２にもたらされる。
【０２２３】
ツール８５０、９５０、１０５０、及び１１５０は、微細構造化表面８３８、９３８、１０３８、及び１１３８をそれぞれ形成するために使用されたツールの特定の実施例を表す。しかしながら、いくつかの実施形態において、突起部８５５、９５５、１１５５、１２５５の先端部８５９、９５９、１０５９、１１５９の幅（Ｘｔ）長さ（Ｙｔ）は、約１００μｍ以下、いくつかの実施形態において約９０μｍ以下、及びいくつかの実施形態は約７５μｍ以下である。
【０２２４】
いくつかの実施形態において、突起部８５５、９５５、１１５５、１２５５の底部８５７、９５７、１１５７、１２５７の幅又は長さ（Ｘｂ）は、約３００μｍ以下、いくつかの実施懈怠において約２５０μｍ以下、いくつかの実施形態において約１５０μｍ以下、及びいくつかの実施形態において約１００μｍ以下である。
【０２２５】
いくつかの実施形態において、突起部８５５、９５５、１１５５、１２５５のピッチ又は中心間隔（Ｐ）は、約１ｍｍ以下であり、いくつかの実施形態において、約８５０μｍ以下、いくつかの実施形態において約８００μｍ以下、いくつかの実施形態において約６００μｍ以下、いくつかの実施形態において約２００μｍ以下、いくつかの実施形態において約１５０μｍ以下である。
【０２２６】
いくつかの実施形態において、突起部８５５、９５５、１１５５、１２５５の底部８５７、９５７、１１５７、１２５７の距離（ｄ）は、約６００μｍ以下、いくつかの実施懈怠において約５５０μｍ以下、いくつかの実施形態において約３５０μｍ以下、及びいくつかの実施形態において約５０μｍ以下である。
【０２２７】
いくつかの実施形態において、突起部８５５、９５５、１１５５、１２５５の合計高さ（ＨＴ）は約５００μｍ以下、いくつかの実施形態において４００μｍ以下、いくつかの実施形態において約２５０μｍ以下、及びいくつかの実施形態において約１５０μｍ以下である。
【０２２８】
いくつかの実施形態において、突起部８５５、９５５の先端部８５９、９５９の高さ（Ｈｔ）は、約１００μｍ以下、及びいくつかの実施形態においては約５０μｍ以下であり得る。
【０２２９】
いくつかの実施形態において、突起部８５５、９５５、１０５５、１１５５、１２５５のドラフト角度（α）は約５°、いくつかの実施形態において少なくとも約１０°、いくつかの実施形態において少なくとも約１２．５°、及びいくつかの実施形態において少なくとも約１５°である。いくつかの実施形態において、ドラフト角度は約５０°以下であり、いくつかの実施形態において約３０°以下であり、いくつかの実施形態において約２５°以下であり、いくつかの実施形態において約２０°以下である。いくつかの実施形態において、ドラフト角度は約１０°〜約１２．５°の範囲である。
【０２３０】
図１９Ａ〜１９Ｈ及び特に図１９Ａ〜１９Ｅは、第２部分（例えば、図１〜３の第２部分１０４、又は図５〜６Ｃの第２部分２０４）に連結され得る基材又はインサート１３９０を例示し、ここで微細構造化表面１３３８が形成され得る。基材１３９０は、図１８Ａ〜１８Ｈに図示された実施形態に関連して上述したものと同一の多くの要素及び特徴を共有する。したがって、図１８Ａ〜１８Ｈに示した実施形態の要素及び機構に対応する要素及び機構には１３００番台の同じ参照符合をそれぞれ付すものとする。図１９Ａ〜図１９Ｈに図示される実施形態の機構及び要素（並びに機構及び要素の代替）をより完全に説明するために、図１８Ａ〜図１８Ｈに関してなされた上記説明を参照する。図１９Ａ〜１９Ｈの基材１３９０と、図１８Ａ〜１８Ｈの基材１２９０との間の最も顕著な差異は、微細構造化表面１２３８のものと比較した、微細構造化表面１３３８の凹部、すなわちウェルの大きさ、及び密度である。すなわち、微細構造化表面１３３８の凹部密度は、微細構造化表面１２３８のものよりも遥かに高い。
【０２３１】
図１９Ａに示されるように、基材１３９０は、外壁１３９１、及び第２部分に連結するために使用され得るフランジ１３９２を含み得る。基材１２９０に関して記載されるとき、第２部分は、外壁１３９１及びフランジ１３９２の少なくとも一方と係合するための係合リッジ又は機構を含み得る。
【０２３２】
基材１３９０は、微細構造化表面１３３８が形成される第１側部１３４０と、第１側部１３４０と反対の第２側部１３４１とを更に含む場合があり、第１側部１３４０は一般的に容器の内側と面し、第２側部１３４１は一般的に容器の外部と面する。
【０２３３】
上記のように、いくつかの実施形態において、基材１３９０の少なくとも一部（例えば、微細構造化表面１３３８と重複するか又は同一の広がりを有する部分）が、実質的に透明であり得、微細構造化表面１３３８が、第２側部１３４１から観察、検出及び／又は検査することができるようにする。特に、微細構造化表面１３３８は、基材１３９０の第１主要表面１３４８に形成される１つ以上の凹部１３３６を含む場合があり、凹部１３３６は、サンプルの濃縮物を保持するように適合されている。いくつかの実施形態において、凹部１３３６の少なくとも一部（例えば、その底部１３４６）は、凹部１３３６の内容物が第２側部１３４１から観察、検出、及び／又は検査されるようにするため、実質的に透明であり得る。
【０２３４】
図１９Ａ〜１９Ｈに例示される各凹部１３３６は、各凹部１３３６が実質的に平行六面体であるようにして、４つの側壁１３４２、底部又は閉鎖端部１３４６、及び開口部又は開放端部１３４７により少なくとも一部画定される。用語「実質的に」とは、図１９Ｄに示されるいずれかのドラフト角度αを説明するために使用される。すなわち、図１９Ｄ、及び１９Ｆ〜１９Ｈに示されるように、各凹部１３３６の三次元形状は、正角錐台のものと近い場合があり、正方形（又は矩形）の底部１３４６、及び正方形（又は矩形）の開放端部１３４７、並びに開放端部１３４７から閉鎖端部１３４６へとテーパ状になっている、テーパ状側壁１３４２を備える。結果として、各凹部１３３６は、一般的に正方形（又は矩形）の水平断面形状を有する（すなわち、各凹部１３３６の底部１３４６とほぼ平行な平面に沿ってとられる）。このようなテーパ状の側壁１３４２は、凹部１３３６を作製するために使用される方法のアーティファクトであり得る。いくつかの実施形態において、微細構造化表面１３３８は、微細構造化表面ＭＳ３Ａ及びＭＳ３Ｂを調整するためのプロセスとして、実施例に記載される成形により形成され得る。図１９Ａ〜１９Ｈの微細構造化表面１３３８の一例が、「ＭＳ３Ｂ」として記載される。
【０２３５】
図１９Ｆ〜１９Ｈの光学顕微鏡はまた、いくつかの実施形態において、開放端部１３４７が、少なくとも一部平滑又は丸い場合があり、これは基材１２９０に関して上記に記載された利益を有し得る。
【０２３６】
各底部１３４６の幅は、文字「Ｘ」で表され、長さは一般的に文字「Ｙ」によって表される（図１９Ｃを参照）。隣接する凹部１３３６の間のピッチ又は中心間隔は、文字「Ｐ」で表され（図１９Ｃ参照）、各凹部１３３６の垂直高さ又は深さは、文字「Ｈ」で表される（図１９Ｄ参照）。
【０２３７】
図１９Ｅに示されるように、いくつかの実施形態において、基材１３９０のフランジ１３９２は、角度βで水平線に対して角度を成す、角度付き頂面を含む。加えて、基材１３９０の合計高さ又は厚さが図１９Ｂにおいて「Ｔ１」で表され、フランジ１３９２の高さ又は厚さが図１９Ｂで「Ｔ２」で表される。更に、単に例として、基材１３９０は、ほぼ円形であり、外壁１３９１（又は、外壁１３９１を含む基材１３９０の一部）の横方向寸法（例えば、円形の実施形態において直径）「Ｘ１」が図１９Ｂに示される。加えて、フランジ１３９２（又は、フランジ１３９２を含む基材１３９０の部分）の横方向直径（例えば、円形の実施形態においは直径）「Ｘ２」がまた図１９Ｂに示される。
【０２３８】
図２４Ａ及び図２４Ｂのツール１２５０と非常に似たツールは、微細構造化表面１３３８を形成するために使用され得るが、ただし、微細構造化表面１３３８を形成するために使用されるツールは、ツール１２５０のものよりも高い密度で構成又は密集させたピンを含む。
【０２３９】
いくつかの実施形態において微細構造化表面は反転させた（すなわち、上下逆の中空）コーナーキューブ形凹部を含む場合があり、これは例えば、熱硬化性ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ；Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから、商標名ＳＹＬＧＡＲＤ（登録商標）１８４で入手可能である）を使用して、雄型工具から複製され得る。このような雄型工具１４５０の一実施例は、３Ｍ（商標）ＤＩＡＭＯＮＤ  ＧＲＡＤＥ（商標）プリズム再帰反射性シート（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能）のコーナーキューブ側を含む場合があり、その走査電子顕微鏡写真が図２０に示される。例えば、いくつかの実施形態において工具１４５０は、コーナーキューブが上を向くようにして、容器（例えば、ペトリ皿）に配置され得る。微細構造化表面（例えば、ＰＤＭＳ試薬）を形成する材料が必要であれば、混ぜ合わされ、基材を形成するように工具１４５０に注がれ得る（例えば、およそ１ｍｍの厚さまで）。真空に暴露し、その後大気圧に暴露することを繰り返し、閉鎖されたチャンバを排気することによって泡が除去され得る。容器はその後蓋をされ得、微細構造化材料（例えば、ＰＤＭＳ）が硬化され得る（例えば、８０°で２時間）。硬化後、角錐（すなわち、三角形、又は三面角錐）の凹部の微細構造化表面を含む、基材を形成するために、工具１４５０から分離され得る。図２０に示されるように、いくつかの実施形態において、ツールの中心間隔、又は「ピッチ」（Ｐ）は、０．４２ｍｍであり得る。しかしながら、上記のＰの他の範囲もまた、工具１４５０において利用され得る。
【０２４０】
図６及び図９〜１９Ｈは、存在する場合、目的の検体をサンプルから分離させ、微細構造化表面に保持される間にその存在を検出するための、本開示のシステム及び方法と共に使用され得る、様々な微細構造化表面の代表的な実施形態を表す。微細構造化表面１３８、２３８、３３８、４３８、５３８、６３８、７３７、８３８、９３８、１０３８、１１３８、１２３８、及び１３３８は、単に例として示され、微細構造化表面１３８、２３８、３３８、４３８、５３８、６３８、７３７、８３８、９３８、１０３８、１１３８、１２３８、及び１３３８のいずれかの組み合わせが、本開示のシステム及び方法において利用され得ることが理解されるべきである。加えて、又は代替的に、検査される目的のサンプルの濃縮物を保持するために、他の開示の、又は同等の微細構造以下表面が、第２部分１０４及び２０４において使用され得る。
【０２４１】
いくつかの実施形態において、本開示の微細構造化表面（例えば、上記の微細構造化表面１３８、２３８、３３８、４３８、５３８、６３８、７３７、８３８、９３８、１０３８、１１３８、１２３８、及び１３３８のいずれか、他の好適な微細構造、又はこれらの組み合わせ）は、凹部（例えば、図９の主要凹部３３６、図９の二次凹部３６６、図１０の凹部４３６など）の間に「ランド領域」（例えば、図９の微細構造化表面３３８の主要壁部３４２又は第２壁部３７２の頂部、又は図１０の微細構造化表面４３８の壁部４４２の頂部など）を含み得る。いくつかの実施形態において、このようなランド領域は、サンプル（又はその一部、例えばより高密度の物質）の凹部への移動を促進するように修正され得る。例えば、上記のように、いくつかの実施形態において、ランド領域は、尖っている、凸状、半径を有する、曲線上、弓状、テーパ状（例えば、凹部の底部又は底部から離れるにともなって）、又は凹部への流体移動を促進するような別の形状となるように修正され得る。加えて、又は代替的に、このようなランド領域は、凹部の内部を形成する表面よりも疎水性であるか、疎水性になるように修正された（例えば、表面処理により）材料から形成され得、よって水性サンプルが凹部においてランド領域よりも高い親和性を有し、サンプルの液滴がランド領域、又は微細構造化表面の他の望ましくない部分に付着することを防ぐ。米国特許番号第６，３９１，５７８号は、親水性液体保持ゾーン及び疎水性ランド領域を使用してサンプルを分割するための方法及び装置を記載し、これは本明細書において参照としてその全体を組み込まれる。
【０２４２】
図１１〜１９Ｈは、以下の実施例の項において使用された微細構造化表面５３８、６３８、７３７、８３８、９３８、１０３８、１１３８、１２３８、１３３８、を例示する。結果として、実施例において試験されたこのような微細構造の特定の寸法及び詳細が、以下の実施例の項において表１に示される。
【０２４３】
しかしながら、いくつかの実施形態において、寸法、体積、角度、形状、ウェル密度、及び構成は、実施例において開示されるものから変化してもよく、このような変化形態において先に記載された範囲内のものであってもよいことが理解されるべきである。
【０２４４】
上記され、図面に示した実施形態はあくまで一例として示したものであり、本開示の概念及び原理に対する限定を意図したものではない。したがって、当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく各要素並びにその構成及び配置における様々な変更が可能である点は認識されるであろう。
【０２４５】
本明細書で引用された全ての参照及び公開は、本明細書において、参照によりその全体において本開示の中に明確に組み込まれる。
【０２４６】
以下の実施形態は、本開示を例示するものであって限定するものではないことが意図される。
【０２４７】
実施形態
実施形態１は、サンプルの目的の検体を検出する方法であり、
フィルター部を含む第１容器を準備する工程であって、フィルター部はサンプルからの目的の検体を保持するように構成されたフィルターを含み、フィルターは第１側部を有し、第１側部上にサンプルの濾過物を含む、工程と、
フィルター部を検出部に連結して第２容器を形成する工程であって、検出部は微細構造化表面を含み、フィルターの第１側部が検出部の微細構造化表面に面するように、フィルター部及び検出部が一緒に連結される工程と、
微細構造化表面の方に向かって第２容器に遠心力を作用させ、濾過物をフィルターから検出部の微細構造化表面に移動させ、サンプルの沈降物及び上澄みを形成する工程と、
サンプルの濃縮物が第２容器の検出部の微細構造化表面に保持されるように、第２容器に遠心力を作用させる工程の後に第２容器を反転させ検出部から上澄みの少なくとも一部をデカントする工程であって、濃縮物が沈降物を含む、工程とを含む。
【０２４８】
実施形態２は、目的の検体に関し、微細構造化表面中の濃縮物を点検する工程を更に含む、実施形態１に記載の方法。
【０２４９】
実施形態３は、サンプル中の目的の検体の存在を検出する方法であって、
サンプルを収容するように適合された貯蔵部、及び貯蔵部に取り外し可能に連結されるように適合されたフィルター部を含む第１容器を準備する工程であって、フィルター部はサンプルからの目的の検体を保持するように構成されたフィルター部を含み、フィルターは第１側部を含む、工程と、
貯蔵部からフィルターの第１側部へと第１方向にサンプルを移動させることによってサンプルを濾過し、フィルターの第１側部にサンプルの濾過物を形成する一方でサンプルの濾液を除去する工程と、
第１容器の貯蔵部及びフィルター部を分離する工程と、
フィルター部を検出部に連結して第２容器を形成する工程であって、検出部は微細構造化表面を含み、フィルターの第１側部が検出部の微細構造化表面に面するように、フィルター部及び検出部が一緒に連結される工程と、
第２容器に遠心力を作用させて、フィルターから第２容器の検出部の微細構造化表面へと第２方向に濾過物を移動させ、サンプルの沈降物及び上澄みを形成する工程であって、第２方向は第１方向と異なる、工程と、
サンプルの濃縮物が検出部の微細構造化表面に保持されるように、第２容器に遠心力を作用させる工程の後に第２容器を反転させ検出部からのサンプル上澄みの少なくとも一部をデカントする工程であって、濃縮物が沈降物を含む、工程と、
目的の検体に関して、微細構造化表面の濃縮物を検査する工程と、を含む。
【０２５０】
実施形態４は、サンプル中の目的の検体を検出するためのシステムであって、
フィルター部を含む第１容器であって、フィルター部はフィルターを含み、フィルターは第１側部を有し、第１側部上にサンプルの濾過物を含む、第１容器と、
検出部に連結されたフィルター部を含む第２容器であって、検出部は微細構造化表面を含み、フィルター部の第１側部が検出部の微細構造化表面に面するようにフィルター部及び検出部は一緒に連結され、検出部の微細構造化表面は、第２容器が遠心力に暴露される際に、サンプルの濃縮物を受容するように適合され、検出部の微細構造化表面は、通常の重力下において濃縮物の少なくとも一部を保持するように更に適合される、第２容器とを含む。
【０２５１】
実施形態５は、サンプルの目的の検体を検出するシステムであって、
サンプルを収容するように適合された所蔵部、及び
貯蔵部に取り外し可能に取り付けられるように適合され、フィルターを含むフィルター部であって、フィルターは第１側部を有し、第１側部上にサンプルの濾過物を含む、フィルター部を含む第１容器と、
検出部に連結されたフィルター部を含む第２容器であって、検出部は微細構造化表面を含み、フィルター部の第１側部が検出部の微細構造化表面に面するようにしてフィルター部及び検出部は、一緒に連結され、検出部の微細構造化表面は、第２容器が遠心力に暴露される際に、サンプルの濃縮物を受容するように適合され、検出部の微細構造化表面は、通常の重力下において濃縮物の少なくとも一部を保持するように更に適合される、第２容器とを含む。
【０２５２】
実施形態６は、実施形態３の方法、又は実施形態５のシステムであり、フィルター部は、フィルターを含む第１端部、並びに貯蔵部及び検出部に連結されるように適合された第２端部を含む。
【０２５３】
実施形態７は、実施形態３若しくは６の方法、又は実施形態５若しくは６のシステムは、貯蔵部及びフィルター部を一緒に連結するように構成されたフィルター接続アセンブリを更に含む。
【０２５４】
実施形態８は、実施形態３、６及び７のいずれかの方法、実施形態５〜７のいずれかのシステムは、貯蔵部と第１容器のフィルター部との間で連結されたフィルター接続アセンブリを更に含む。
【０２５５】
実施形態９は、実施形態２〜３及び６〜８の方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、吸収度、透過性、蛍光、化学発光、及びこれらの組み合わせに関して検査する工程を含む。
【０２５６】
実施形態１０は、実施形態２〜３、及び６〜９のいずれかの方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程が、微細構造化表面中の濃縮物を光学的に検査する工程を含む。
【０２５７】
実施形態１１は、実施形態１０の方法であり、光学的に検査する工程は、微細構造化表面の濃縮物の蛍光性を検査する工程を含む。
【０２５８】
実施形態１２は、実施形態１０又は１１の方法であり、光学的に検査する工程は、
微細構造化表面の濃縮物に向かって第１周波数で電磁エネルギーを向ける工程と、
微細構造化表面の濃縮物から発射される、第２周波数の電磁エネルギーを検出する工程と、を含む。
【０２５９】
実施形態１３は、実施形態１０の方法であり、光学的に検査する工程は、濃縮物を比色的に検査する工程を含む。
【０２６０】
実施形態１４は、実施形態１０又は１３の方法であり、光学的に検査する工程は、
微細構造化表面の濃縮物において、広範な周波数の電磁波を放出する工程と、
微細構造化表面の濃縮物の少なくとも一部の透過性及び吸収性の少なくとも一方を検出する工程と、を含む。
【０２６１】
実施形態１５は、実施形態１０〜１４のいずれかの方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程が、微細構造化表面を光学的に走査する工程を含む。
【０２６２】
実施形態１６は、実施形態１０〜１５のいずれかの方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を光学的に検査する工程は、微細構造化表面の画像化工程を含む。
【０２６３】
実施形態１７は、実施形態２〜３及び６〜１６のいずれかの方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、目的の検体の指標である光を検出する工程を含む。
【０２６４】
実施形態１８は、図２〜３及び図６〜１７のいずれかの方法であり、微細構造化表面の濃縮物を検査する工程は、吸収性、反射性、又は蛍光性により光を検出する工程を含む。
【０２６５】
図１９は、実施形態２〜３及び６〜１８のいずれかの方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、目的の検体を免疫学的に検出する工程を含む。
【０２６６】
実施形態２０は、実施形態２〜３及び６〜１９のいずれかの方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、目的の検体を遺伝学的に検出する工程を含む。
【０２６７】
実施形態２１は、実施形態２〜３及び６〜２０の方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、サンプル中の生細胞から放出された酵素を検出する工程を含む。
【０２６８】
実施形態２２は、実施形態２〜３、及び６〜２１のいずれかの方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、目的の検体を比色的に、蛍光定量的、照明により、又はこれらの組み合わせにより検出する工程を含む。
【０２６９】
実施形態２３は、実施形態２〜３及び６〜２２のいずれかの方法であり、微細構造化表面が検出部の第１側部に形成され、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、微細構造化表面において、検出部の第１側部から、濃縮物を検査する工程を含む。
【０２７０】
実施形態２４は、実施形態２〜３及び６〜２２のいずれかの方法であり、微細構造化表面は、検出部の第１側部に形成され、第１側部は遠心力の作用中にフィルター部に面するように位置付けられ、検出部は第１側部と反対側の第２側部を含み、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、微細構造化表面中の濃縮物を検出部の第２側部から検査する工程を更に含む。
【０２７１】
実施形態２５は、実施形態２４の方法であり、検出部の第２側部は、実質的に透明な光学的ウィンドーを含む。
【０２７２】
実施形態２６は、実施形態２５の方法であり、光学的ウィンドーは、微細構造化表面の少なくとも一部と同一の広がりを有する。
【０２７３】
実施形態２７は、実施形態２５又は２６の方法であり、微細構造化表面は、複数の微細構造化凹部を含み、各凹部は底部を有し、各底部は実質的に透明であり、よって微細構造化凹部の内容物が検出部の第２側部から可視である。
【０２７４】
実施形態２８は、実施形態２７の方法であり、複数の微細構造化凹部の少なくとも１つが側壁を含み、側壁は実質的に不透明である。
【０２７５】
実施形態２９は、実施形態２〜３及び６〜２８のいずれかの方法であり、第２容器のフィルター部及び検出部は、遠心力を作用させる工程、反転工程、及び検査工程中において一緒に連結されたままである。
【０２７６】
実施形態３０は、実施形態２〜３及び６〜２９のいずれかの方法であり、微細構造化表面中の濃縮物を検査する工程は、第２容器の検出部が第２容器のフィルター部に連結されたままである間に行われ、よって上澄みが湿度リザーバとして機能する。
【０２７７】
実施形態３１は、実施形態２〜３及び６〜３０のいずれかの方法であり、上澄みは検査する工程中において、湿度リザーバとして機能するように、第２容器内に位置する。
【０２７８】
実施形態３２は、実施形態１〜３及び６〜３１のいずれかの方法であり、更に、フィルター部に溶出溶液を添加する工程を更に含み、溶出溶液はフィルターから濾過物を溶出させるように適合される。
【０２７９】
実施形態３３は、実施形態３２の方法であり、フィルター部に溶出溶液を添加する工程は、（ｉ）フィルター部を検出部に連結して第２容器を形成する工程の前に、及び／又は（ｉｉ）遠心力を作用させる工程の前に行われる。
【０２８０】
実施形態３４は、実施形態１〜３及び６〜３３のいずれかの方法であり、遠心力を作用させる工程の前に第２容器の少なくともフィルター部を撹拌する工程を更に含み、撹拌はフィルターから濾過物を取り除くのを助ける。
【０２８１】
実施形態３５は、実施形態１〜３及び６〜３４のいずれかの方法であり、第２容器に遠心力を作用させる工程の前にフィルター部に希釈剤を添加する工程を更に含む。
【０２８２】
実施形態３６は、実施形態３５の方法であり、第２容器に遠心力を作用させる工程の前に第２容器を撹拌する工程を更に含む。
【０２８３】
実施形態３７は、実施形態３６の方法であり、撹拌は第２容器が第１向きにあるときに行われ、遠心力を作用させる工程は第２向きで行われ、第２向きは第１向きとは異なる。
【０２８４】
実施形態３８は、実施形態１〜３及び６〜３７のいずれかの方法であり、存在する場合にサンプル中の微生物を成長させるために、遠心力を作用させる工程の前に容器を培養させる工程を更に含む。
【０２８５】
実施形態３９は、実施形態１〜３及び６〜３８のいずれかの方法であり、容器を反転させる工程は、容器を０．３ｒｐｍ以下の回転速度で容器を反転させる工程を含む。
【０２８６】
実施形態４０は、実施形態１〜３及び６〜３８のいずれかの方法であり、容器を反転させる工程は、容器を０．２ｒｐｍ以下の回転速度で容器を反転させる工程を含む。
【０２８７】
実施形態４１は、実施形態１〜３及び６〜４０のいずれかの方法であり、
第２容器を反転させた後に、第２容器のフィルター部から検出部を分離する工程と、
蒸発を阻止するために、微細構造化表面を封止する工程とを更に含む。
【０２８８】
実施形態４２は、実施形態１〜３、及び６〜４１のいずれかの方法であり、遠心力を作用させる工程の後に、第２容器のフィルター部及び検出部を分離する工程を更に含む。
【０２８９】
実施形態４３は、実施形態１〜３及び６〜４２のいずれかの方法であり、目的の検体がサンプル中に存在する場合、検体が濃縮物中において８時間以下で検出される。
【０２９０】
実施形態４４は、実施形態１〜３及び６〜４３のいずれかの方法であり、目的の検体がサンプル中に存在する場合、検体が濃縮物中において３時間以下で検出される。
【０２９１】
実施形態４５は、実施形態１〜３及び６〜４３のいずれかの方法、又は実施形態４〜８のいずれかのシステムであり、検体は、酵素、補酵素、酵素基質、指標染料、ステイン、及びこれらの組み合わせから選択される。
【０２９２】
実施形態４６は、実施形態１〜３、及び６〜４５のいずれかの方法、及び実施形態４〜８、及び４５のいずれかのシステムであり、検体は、大腸菌又は他の大腸菌類の存在又は不在を検出するために選択される。
【０２９３】
実施形態４７は、実施形態１〜３及び６〜４６のいずれかのの方法、又は実施形態４〜８、及び４５〜４６のいずれかのシステムであり、検体はＡＴＰを検出するための試薬を含む。
【０２９４】
実施形態４８は、実施形態１〜３及び６〜４７、又は実施形態４〜８、及び４５〜４７のいずれかのシステムであり、検体はアデニレートキナーゼを検出するための試薬を含む。
【０２９５】
実施形態４９は、実施形態１〜３及び６〜４８のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜４８のいずれかのシステムであり、検体はルシフェラーゼ又はルシフェリンを含む。
【０２９６】
実施形態５０は、実施形態１〜３及び６〜４９のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜４９のいずれかのシステムであり、フィルター部は検出部に取り外し可能に連結される。
【０２９７】
実施形態５１は、実施形態１〜３及び６〜５０のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜５０のいずれかのシステムであり、フィルター部は、フィルターを含む第１端部、及び検出部に連結されるように適合された第２端部を含み、検出部は、微細構造化表面を含む第１端部、及びフィルター部に連結されるように適合された第２端部を有する。
【０２９８】
実施形態５２は、実施形態１〜３及び６〜５１のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜５１のいずれかのシステムであり、検出部は、微細構造化表面を含む第１端部、及びフィルター部に連結されるように適合された第２端部を有する。
【０２９９】
実施形態５３は、実施形態１〜３及び６〜５２のいずれかの方法、又は実施形態４〜８、及び４５〜５２のいずれかのシステムであって、微細構造化表面は複数の微細構造化凹部を含み、濃縮物は複数の微細構造化凹部の少なくとも１つに保持される。
【０３００】
実施形態５４は、実施形態１〜３及び６〜５３のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜５３のいずれかの行っステムであり、微細構造化表面は検出部の第１側部に形成され、第１側部は、遠心力の作用中にフィルター部に面するように位置付けられ、検出部は、第１側部と反対の第２側部を含み、検出部の第２側部は実質的に透明な光学的ウィンドーを更に含む。
【０３０１】
実施形態５５は、実施形態５４の方法又はシステムであり、光学的ウィンドーは、微細構造化表面の少なくとも一部と同一の広がりを有する。
【０３０２】
実施形態５６は、実施形態１〜３及び６〜５５のいずれかの方法、又は実施形態４〜８、及び４５〜５５のいずれかのシステムであり、微細構造化表面は検出部の第１側部に形成され、第１側部は遠心力の作用中にフィルター部に面するように位置付けられ、検出部は、第１側部と反対側の第２側部を含み、微細構造化表面は、複数の微細構造化凹部を更に含み、各凹部は底部を含み、各底部は、複数の構造化凹部の内容物が容器の検出部の第２側部から可視であるように、実質的に透明である。
【０３０３】
実施形態５７は、実施形態５６の方法又はシステムであり、複数の微細構造化凹部の少なくとも１つが側壁を含み、側壁は実質的に不透明である。
【０３０４】
実施形態５８は、実施形態１〜３及び６〜５７の方法、又は実施形態４〜８及び４５〜５７のいずれかのシステムであり、フィルター部及び検出部が一緒に連結される際に、第２容器内に位置付けられた希釈剤を更に含み、希釈剤は湿度リザーバとして機能する。
【０３０５】
実施形態５９は、実施形態１〜３及び６〜５８のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜５８のいずれかのシステムであり、微細構造化表面は、少なくとも１００凹部／ｃｍ２の凹部密度を含む。
【０３０６】
実施形態６０は、実施形態１〜３及び６〜５９のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜５９のいずれかのシステムであり、微細構造化表面は、少なくとも８００凹部／ｃｍ２の凹部密度を含む。
【０３０７】
実施形態６１は、実施形態１〜３及び６〜６０のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜６０のいずれかのシステムであり、微細構造化表面は、少なくとも３０００凹部／ｃｍ２の凹部密度を含む。
【０３０８】
実施形態６２は、実施形態１〜３及び６〜６１、又は実施形態４〜８及び４５〜６１のいずれかのシステムであり、微細構造化表面の少なくとも一部は、少なくとも６５°の静止した水表面での接触角を含む。
【０３０９】
実施形態６３は、実施形態１〜３及び６〜６２、又は実施形態４〜８及び４５〜６２のいずれかのシステムであり、微細構造化表面の少なくとも一部は、少なくとも９５°の静止した水表面での接触角を含む。
【０３１０】
実施形態６４は、実施形態１〜３及び６〜６３のいずれかの方法、又は実施形態４〜８、及び４５〜６３のいずれかのシステムであって、微細構造化表面は複数の微細構造化凹部を含み、複数の凹部の少なくとも１つが、角錐台を有する。
【０３１１】
実施形態６５は、実施形態１〜３及び６〜６４のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜６４のいずれかのシステムであり、微細構造化表面が複数の凹部を含み、複数の凹部のそれぞれが、１μＬ以下の体積を含む。
【０３１２】
実施形態６６は、実施形態１〜３及び６〜６５のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜６５のいずれかのシステムであり、微細構造化表面は複数の凹部を含み、複数の凹部は総合的な体積を画定し、総合的な体積は１００μｍ以下である。
【０３１３】
実施形態６７は、実施形態１〜３及び６〜６６のいずれかの方法、又は実施形態４〜８、及び４５〜６６のいずれかのシステムであって、微細構造化表面は複数の微細構造化凹部を含み、複数の凹部の少なくとも１つが試薬を有する。
【０３１４】
実施形態６８は、実施形態６７の方法又はシステムであって、試薬は基質、酵素、成長試薬、又はこれらの組み合わせを含む。
【０３１５】
実施形態６９は、実施形態１〜３及び６〜６８のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜６８のいずれかのシステムであり、目的の検体は大腸菌及び大腸菌類を含む。
【０３１６】
実施形態７０は、実施形態１〜３及び６〜６９の実施形態のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜６９のいずれかのシステムであって、サンプルは水である。
【０３１７】
実施形態７１は、実施形態１〜３及び６〜７０のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜７０のいずれかのシステムであって、フィルターは、ポリオレフィン多孔質膜、エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー多孔質膜、ポリアクリロニトリル多孔質膜、ポリカーボネート多孔質膜、ポリエステル多孔質膜、セルロースエステル多孔質膜、ポリアミド多孔質膜、ポリエーテルスルホン多孔質膜、ポリスルホン多孔質膜、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）多孔質膜、ポリアクリロニトリルナノ繊維膜、ＰＶＤＦナノ繊維膜、セルロースエステルナノ繊維膜、ポリビニルアセテート、又はアルコールナノ繊維膜、ポリビニルブチラールナノ繊維膜、又はこれらの組み合わせを含む。
【０３１８】
実施形態７２は、実施形態１〜３及び６〜７１のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜７１のいずれかのシステムであり、フィルターは、
熱相分離（ＴＩＰＳ）プロセスによって形成される膜と、
ナノ繊維膜と、を含む。
【０３１９】
実施形態７３は、実施形態１〜３及び６〜７２のいずれかの方法、又は実施形態４〜８及び４５〜７２の実施形態のいずれかのシステムであり、フィルターは、多孔性ごとの複数のゾーンを含み、フィルターの第１側部が最小の多孔性ゾーンを含む。
【０３２０】
以下の実施例は、本開示の説明を意図するものであって、限定することを意図するものではない。
【実施例】
【０３２１】
定義
・ＭＳ：マイクロ構造化表面実施例。
・微細構造：微細構造は、熱可塑性又は熱硬化性材料の表面に形成されるウェルである。各ウェルは、開口頂部、１つ以上の側壁及び底部を有する、二次元（例えば、断面図）形状（例えば、正方形、六角形、円形）で特徴付けられる。各ウェルのナノリットル（ｎＬ）の体積は、一方の縁部から反対側の縁部まで中心点を通じてマイクロメートル（μｍ）の距離で測定される、上部及び底部の領域、及び深さ−ウェルの上部からウェルの底部までのμｍによる距離で画定される。
・°でのドラフト角度α（°）：ウェルの底部、及びウェルの側壁と垂直な線によって形成される角度。
・密度：表面の１平方ｃｍ２当たりのウェルの数。
・ピッチ：１つのウェルの一点から、隣接するウェルの同じ点まで（例えば、中心から中心の間隔）の、ウェルの間隔。
・開始：画像上で蛍光が最初に観察される時間微細構造の画像が、一定の間隔（例えば、１時間、２時間、３時間など）でとられる。実施例において記録される時間は、画像において蛍光が最初に観察される時間を表す。実際の開始時間は、蛍光を呈する画像と前の画像との間の時間である。
・キャップ：管に固定するねじを有する遠心管カバー。
・蓋：摩擦フィットを使用して管に固定された平坦な遠心管又はボトルカバー。
【０３２２】
材料及び器具
・Ｔｏｐａｓ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  Ｇｍｂｈから得られるポリマー：Ｆｌｏｒｅｎｃｅ  ＫＹ
・ＣＯＣ１−透明な環状オレフィンコポリマー；Ｔｏｐａｓ（商標）８００７Ｘ１０
・ＣＯＣ２−透明な環状オレフィンコポリマー、高水分バリア；Ｔｏｐａｓ（商標）８００７Ｓ−０４
・ＣＯＰ−透明な環状オレフィンポリマー；Ｚｅｏｎｏｒ（商標）１４３０Ｒ；Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌ．Ｐ．；Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ  ＫＹ
・ＰＣ−レキサンポリカーボネート；ＨＰＳ１Ｒ；ＳＡＢＩＣ  Ａｍｅｒｉｃａｓ  Ｃｏｒｐ．；Ｈｏｕｓｔｏｎ  ＴＸ
・ＰＭＭＡ−ＷＦ１００ポリ（メチルメタクリレート）；Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｒａｙｏｎ  Ｃｏ  Ｌｔｄ，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ
・ＰＰ−ポリプロピレン５７２４；Ｔｏｔａｌ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ；Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ
・Ｃｏｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物−Ｃｏｌｉｌｅｒｔ（商標）大腸菌類／大腸菌試験培養物；ＩＤＥＸＸ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．；Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ，ＭＥ．培養物は、実施例のため、１００ｍＬの滅菌水として、１００ｍＬサンプルとしてＳｎａｐ  Ｐａｃｋからの培養物を混合して調整された。
・Ｒｅａｄｙｃｕｌｔ（登録商標）培養物−Ｒｅａｄｙｃｕｌｔ（登録商標）大腸菌類１００大腸菌類／大腸菌試験培養物；ＥＭＤ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ；Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ，ＮＪ培養物は、実施例のため、１００ｍＬの滅菌水として、１００ｍＬサンプルとしてＳｎａｐ  Ｐａｃｋからの培養物を混合して調整された。
・フィルターＡ−使用される装置にフィットする３０ｍｍ直径、２０１１年６月６日に出願された国際特許出願番号第ＵＳ２０１１／０３９２２０号、表題「Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」（２０１０年６月７日に出願された米国仮特許出願番号第６１／３５２２２９号）に従って調整されたポリエチレングリコール（Ｒ１９３３−７／ＰＥＧ）でコーティングされた０．３４μｍマルチゾーンＴＩＰＳ膜。膜は、２０１０年６月１日に出願された、米国特許仮特許出願番号第６１／３５０，１５４号、表題「ＰＲＯＣＥＳＳ  ＦＯＲ  ＭＡＫＩＮＧ  ＣＯＡＴＥＤ  ＰＯＲＯＵＳ  ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ」に記載される材料及び手順を使用して、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）でコーティングされた。
・フィルターＢ−使用される装置にフィットする３０ｍｍ直径、Ｉｓｏｐｏｒｅ膜、ポリカーボネート−０．４０μｍ；Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ
・フィルターＣ−使用される装置にフィットする３０ｍｍ直径、ＭＦ−Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ、Ｔｙｐｅ  ＨＡＷＰ混合セルロースエステル−０．４５μｍ；Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ；Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ  ＭＡ
・遠心管−共にＣｏｒｎｉｎｇ，Ｉｎｃ．；Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＮＹから得られる、キャップ（ＣｅｎｔｒｉＳｔａｒ（商標）遠心キャップ）を備える、５０ｍＬ自立型遠心管（Ｎｏ．４３０９２１）
・多目的遠心管−双方ともＥｐｐｅｎｄｏｒｆ；Ｈａｕｐｐａｕｇｅ  ＮＹにより製造される、旋回バケットローター（Ａ−４−４４）を備える、多目的遠心管（モデル５８０４）
・ベンチトップ遠心管−双方ともＢｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｂｒｅａ，ＣＡから得られる、旋回バケットローター（ＴＳ−５．１−５００）ベンチトップ遠心管（Ａｌｌｅｇｒａ  ２５Ｒ冷却ベンチトップ遠心管）
・画像システム−照明（照明される画像）又は蛍光灯（蛍光剤画像）のいずれかを使用して、照明／蛍光剤ステレオ顕微鏡モデルＳｔｅＲＥＯ  Ｌｕｍａｒ．Ｖ１２、ＡｘｉｏＣａｍ  ＭＲｃ  ５カメラ及びＡｘｉｏＶｉｓｉｏｎ  Ｒｅｌｅａｓｅ  ４．６．３プログラムで捕捉される（全てＣａｒｌ  Ｚｅｉｓｓ  Ｍｉｃｒｏｉｍａｇｉｎｇ，Ｉｎｃ．，Ｔｈｏｒｎｗｏｏｄ  ＮＪから得られる）。
・真空アセンブリ−ＡＩＲ  ＣＡＤＥＴ真空／圧力ステーション、ｏｄｅｌ番号４２０−３９０１号、Ｂａｒｎａｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ；Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ  ＩＬ
【０３２３】
微細構造の調製
１−キャストＰＤＭＳ（ＭＳ１）
円筒形に成形された微細突起部のアレイが、フォトレジストコーティングされたシリコンウエファー上にパターンを形成し、ウェット化学エッチングによって調整された。アレイ（ウェル）の反転構造を有する微細構造化表面ＭＳ１は、１００ｍｍ×１５ｍｍペトリ皿にエッチングされたシリコンウエファーを配置することによって調整された（カタログ番号２５３８４−３０２；ＶＷＲ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｗｅｓｔ  Ｃｈｅｓｔｅｒ，ＰＡ）。熱可硬化性ポリジメチルシロキサン組成物が、ポリジメチルシロキサン（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから、商標名ＳＹＬＧＡＲＤＢ  １８４で入手可能な、ＰＤＭＳ）試薬を１０：１の重量比で混合して、エッチングしたシリコンウエファーへと、約１ｍｍの厚さまで注ぐことによって調整された。ガラス乾燥機ジャー内にディッシュを配置し、真空に暴露し（６００ｍｍ  Ｈｇ）、その後大気圧に暴露することによって、泡をＰＤＭＳから除去する。このプロセスは、３回反復された。皿は乾燥機から取り除かれ、蓋で覆われ、ＰＤＭＳは８０℃で２時間硬化される。
【０３２４】
表面上に形成される微細空洞のアレイでＰＤＭＳを硬化した後、これはシリコンウエファーから分離される。各空洞又はウェルの物理的寸法が表１に示される。ＰＤＭＳ反復構造の図１１に示される光学顕微鏡写真は、照明結像機を使用して２５倍の倍率でとられた。
【０３２５】
２−キャストポリプロピレンフィルム（ＭＳ２Ａ〜ＭＳ２Ｆ）
溶融ポリプロピレン樹脂（ＤＯＷ  Ｃ７００−３５Ｎポリプロピレン樹脂ＤＡ、Ｄｏｗ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ、Ａｕｂｕｒｎ  Ｈｉｌｌｓ，ＭＩ）は、微細構造化表面を有するフィルムを形成するためにマスターツールロール上にキャストされた。微細構造化表面で樹脂をキャスティングするための一般的な手順が米国特許番号第６，６１７，００２号（Ｗｏｏｄ）に記載される。表１に示される各表面ＭＳ２Ａ〜ＭＳ２Ｆを成形するために異なるツールが使用された。ツール上の表面ＭＳ２Ｃ，ＭＳ２Ｄ、及びＭＳ２Ｆのための、微細構造化表面の物理的寸法が表２に示される。微細構造表面を有するキャストポリプロピレンシートは約０．１〜０．５ｍｍ厚さである。
【０３２６】
反復構造ＭＳ２〜ＭＳ２Ｆを有するポリプロピレンシートの光学的顕微鏡写真は、照明結像機を使用して２５倍の倍率で取られ、図１２〜１７にそれぞれ示される。シート上の構造の物理的寸法が表１に示される。ＭＳ（微細構造化表面）、密度（機構の数／ｃｍ２でのウェル密度）、形状（シート内の構造の形状）、ピッチ（中心間隔）、上部（上部を通じたμｍの寸法）、底部（底部を通じたμｍの寸法）、深さ（ウェルの上部からウェルの底部までのμｍの寸法）、角度（ドラフト角度（°））、及びナノリットルでの各ウェルの面積（ｎＬ）。
【０３２７】
３−射出成形（ＭＳ３Ａ〜ＭＳ３Ｂ）
電子放射機械加工（ＥＤＭ）は、表１に示される物理的寸法を備える微細構造化表面ＭＳ３Ａ（図１８Ａ〜１８Ｈ）及びＭＳ３Ｂ（図１９Ａ〜１９Ｈ）を有する蓋を射出成形するための正方形のポストのアレイを含む、挿入ツールを作製するために使用された。表面ＭＳ３Ａに関し、ツール上の微細構造化表面の物理的寸法は、表２に示される。各微細構造に関し、内面に微細構造を有し、周囲に遠心管の上部に連結するための周辺部にフランジを有する蓋を製造するために、挿入ツールが成形底部内に組み立てられた。蓋の非構造化側部は平坦であった。成形は、様々な微細構造化表面を有する（構造の様々なウェル密度、大きさ、及び形状）蓋を成形するために、微細構造化表面を成形するための挿入ツールが、他の挿入ツールと互換可能であるように、設計された。
【０３２８】
周囲にフランジを備える２４ｍｍの直径の蓋が、ＫｒａｕｓｓＭａｆｆｅｉ射出成形機（モデルＫ６５−ＣＸ、ＫｒａｕｓｓＭａｆｆｅｉ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｍｕｎｉｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）で、微細構造化表面ＭＳ３Ａ又はＭＳ３Ｂで、様々な樹脂ＣＯＣ１、ＣＯＣ２、ＣＯＰ、ＰＰ、ＰＭＭＡ、及びＰＣで、射出成形された。各蓋のための樹脂ペレットが溶解し（２３２〜２３８℃でＣＯＣ１、ＣＯＣ２、及びＣＯＰ、２０４〜２１５℃でＰＰ、２８５〜２８８℃でＰＣ、２１５〜２２７℃でＰＭＭＡ）、その後１６０００ｐｓｉ（１１０．３ＭＰａ）で射出された。成形温度はＰＰにおいて３８℃、ＣＯＣ１、ＣＯＣ２及びＰＭＭＡにおいて６６℃、及びＰＣにおいて７１℃に維持され、射出時間は全ての樹脂において０．７８ｓであった。各蓋は個別に成形された。微細構造化表面（ＭＳ３Ａ及びＭＳ３Ｂ）の物理的特性は、表１に示される。
【０３２９】
【表１】
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【０３３０】
【表２】
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【０３３１】
微細構造化遠心管クロージャの調整
キャップ１−接着したフィルムディスク
直径２４ｍｍの円形ディスクが、ＭＳ１、又はＭＳ２Ａ〜ＭＳ２Ｆ（表３）の微細構造化表面を有するフィルムそれぞれから、穿孔パンチを使用してダイカットされた。各ディスクは、本明細書において参照としてその全体が組み込まれる、米国特許番号第６，７３０，３９７号（Ｍｅｌａｎｃｏｎ  ｅｔ  ａｌ．）に記載される手順にしたが、シリコンポリウレタン移送接着剤を使用して、遠心管キャップの下面に接着された。遠心力の作用中の漏れを防ぐために、０．１００インチ（０．２５４ｃｍ）の断面を有する１インチ（２．５４ｃｍ）の内径のＯリングガスケット（Ｐａｒｔ  ｎｕｍｂｅｒ  ＡＳ５６８Ａ−１２０；Ｇｒａｉｎｇｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｌａｋｅ  Ｆｏｒｅｓｔ，ＩＬ）がキャップの外側の溝に配置された。５０ｍＬの遠心管を閉鎖するためにキャップが使用された。
【０３３２】
蓋１−フィルムディスクが接着された透明な蓋
透明摩擦フィットの蓋は、透明な環式オレフィンポリマー（ＣＯＣ１）、及び透明なポリ（メチルメタクリレート）ポリマー（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ；Ａｌｔｕｇｌａｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ；Ｂｒｉｓｔｏｌ  ＰＡ）の、３〜４ｍｍの厚さのシートから、２４ｍｍ直径の円形ディスクを最初に機械加工することによって組み立てられた。微細構造化表面ＭＳ２Ａ〜ＭＳ２Ｆを有するポリプロピレンフィルムから円形のディスク（２４ｍｍ直径）が切り取られ、キャップ１のシリコーン尿素移送接着剤で、透明の蓋の下面に接着された。蓋の外辺部に溝が機械加工され、緊密な封止をもたらし、遠心力の作用中の漏れを防ぐためにＯリングが配置された。蓋を更に固定し、観察ウィンドーをもたらすために、２４ｍｍ直径の穴が遠心管キャップの中央にあけられ、これは管に螺着され、蓋に対してきつく締められた。管の外側から微細構造を観察するために、透明な基材をもたらすために、ＣＯＣ１及びＰＭＭＡの両方が適切に行われ、ＣＯＣ１は紫外線領域においてより低い蛍光色背景及び紫外線領域において高い透過率を有した。
【０３３３】
蓋２−透明の射出成形した蓋
微細構造化表面（ＭＳ３Ａ、及びＭＳ３Ｂ）を備える透明な蓋は、上記のように様々なポリマー（ＣＯＣ１、ＣＯＣ２、ＣＯＰ、ＰＣ、ＰＭＭＡ及びＰＰ）を使用して射出成形された。蓋は５０ｍＬ遠心管を封止するために使用され、管は遠心力の作用中に一般的な遠心管キャップを使用して更に固定された。各キャップの中央に２４ｍｍ直径の穴が開けられ、よってキャップ及び蓋が遠心管上に配置されるとき、管を開けることなく、微細構造化表面が透明な蓋を通じて、観察し、画像化することができた。
【０３３４】
試験のための細菌培地の調整
実施例において使用される細菌培地が表３に示され、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ）；Ｍａｎａｓｓａｓ，ＶＡから得られた。
【０３３５】
【表３】
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【０３３６】
表１からの標的細菌ステインの純粋な培地をＴＳＢ（ＢＤ  Ｔｒｙｐｔｉｃ  Ｓｏｙ  Ｂｒｏｔｈ；Ｂｅｃｔｉｏｎ，Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏ．，Ｆｒａｎｋｌｉｎ  Ｌａｋｅｓ，ＮＪ）に接種することによって試験のための培地が調整され、３７℃で一晩成長させた。水サンプルに接種するために、所望のｍｍ当たりのコロニー形成ユニット（ｃｆｕ）を得るために、培地はＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄのホスフェート緩衝液（Ｗｈａｔｍａｎ  Ｉｎｃ．；Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）中で段階希釈された。典型的には、約１０１〜１０２ｃｆｕ／ｍＬを含む最後の２つの段階希釈は、試験又はめっきのためのサンプルを調整するために使用された。大腸菌、及び他の大腸菌類細菌濃縮物は、細菌希釈液に関し、３Ｍ（商標）Ｐｅｔｒｉｆｉｌｍ（商標）大腸菌／大腸菌類カウントプレートを使用して、定量化された。大腸レンサ球菌は、３Ｍ（商標）Ｐｅｔｒｉｆｉｌｍ（商標）Ａｅｒｏｂｉｃ  Ｃｏｕｎｔ  Ｐｌａｔｅ（双方とも３Ｍ  Ｃｏ．，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手可能）を使用して定量化された。プレートはメーカーの取扱説明書によって調整及び使用され、３７℃で一晩にわたって培養された。プレートは、ｃｆｕ／ｍＬを判定するために、３Ｍ  ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ  Ｐｌａｔｅ  Ｒｅａｄｅｒ（３Ｍ  Ｃｏ．）を使用して読み取られた。
【０３３７】
糖染料（Sugar Dye）基質培地
培地は５グラム（ｇ）のトリプトース（Ｄｉｆｃｏ  ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｄｅｔｒｏｉｔ，ＭＩ）、５ｇの塩化ナトリウム、１ｇのソルビトール、１ｇのトリプトーファン、２．７ｇのリン酸二カリウム、２ｇのリン酸二水素カリウム素、及び０．１ｇラウリル硫酸ナトリウム塩（全て、Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから得られ得る）を、１０００ｍＬの二重蒸留水と混合することによって調整された。培地は、１２１℃で１５分間オートクレーブされた。
【０３３８】
表４に示される染料基質は、ＤＭＳＯ  １ｍＬ当たり１００ｍｇの糖基質を含む溶液を形成するために、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ，Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）に溶かされた。培地１ｍＬ当たり４０μｇ（μｇ／ｍＬ）の糖基質の最終的な濃度をもたらすために、基質溶液が、培地に添加された。
【０３３９】
【表４】
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【０３４０】
注：３つのサンプルが参考例及び各実施例に関して一般的に調整及び試験された。実施例は単一のものとして記載されるが、３つの複製物が一般的に調整され、試験された。結果の平均として計測数が記録された。蛍光の開始が、画像中において蛍光が観察される最初の瞬間を記録する。
【０３４１】
参考例−大腸菌／大腸菌類検出のための糖染料基材の選択
ａ）ガラクトシダーゼ基材を使用した大腸菌の検出
糖酵素基質を有する培地は、上記の手順に従って調整され、黒い９６ウェル光学底部マイクロタイタープレート（Ｎａｌｇｅｎｅ  Ｎｕｎｃ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＮＹ）に分配された。大腸菌培地は、上記のように調整され、所望の量のｃｆｕ／ｍＬを得るために段階希釈された。９６ウェルプレートの培養物が、１０μｍの段階希釈されたセルで接種され、各ウェル中、１ｃｆｕ、１０ｃｆｕ、又は１００ｃｆｕを含む、ウェルが得られ、各基質に関して最小３つのウェルが使用された。１０μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液により対照ウェルが調整された。プレートが３７℃で培養され、Ｔｅｃａｎ  Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  ２００  ＰＲＯマルチモードリーダー（Ｔｅｃａｎ  ＵＳ，Ｉｎｃ．Ｄｕｒｈａｍ，ＮＣ）を使用して、速度論式で読み取られた。蛍光強度は、時間の関数として記録された。検出までの時間は、信号が、初期読み取り値（背景データ）の５０倍である時点で、画定された。結果を表５に示す。全ての試験された基質は、大腸菌の成長に際して蛍光を示し、１００μＬ中において１ｃｆｕの大腸菌を検出するまでに、１５〜１７時間かかった。
【０３４２】
【表５】
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【０３４３】
ｂ）ＭＨＣ−ｇａｌを使用した大腸菌類の検出
実施例ａ）に概要を記載した大腸菌の検出の手順が、表６に掲載された細菌を使用して反復された。ＭＨＣ−ｇａｌで調整された培地は、９６ウェルマイクロタイタープレート内に配置され、各ウェルに約１ｃｆｕ、１０ｃｆｕ、又は１００ｃｆｕを得るために、段階希釈した培養対を接種する。３つの最小ウェルが各細菌に関して使用された。表６のデータは、ＭＨＣ−ｇａｌが大腸菌類を検出するためにガラクトシダーゼにとって好適な基質であることを示す。
【０３４４】
【表６】
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【０３４５】
ｃ）グルクロニダーゼ及びガラクトシダーゼ基質を使用した大腸菌の検出
培地が調整、試験され、得られたデータが大腸菌の検出のための手順に従って分析されたが、グルクロニダーゼ基質（Ｍｕ−ＧｌｃＵ又はＲｅｓ−ＧｌｃＵ）及びガラクトシダーゼ基質（ＭＨＣ−Ｇａｌ又はＦｌｕ−ｄｉ−Ｇａｌ又はＲｅｓ−Ｇａｌ）の組み合わせが、表７に示される糖染料基質として使用された。培地は、９６ウェルマイクロタイタープレート内に分配され、ウェルはおよそ１ｃｆｕ、１０ｃｆｕ、又は１００ｃｆｕを得るために、段階希釈された培養物を接種された。表７のデータは、２つの異なる基材の組み合わせが単一のウェルで使用される場合、グルクロニダーゼ及びガラクトシダーゼの酵素活性がそれぞれ、異なる時間（ｈｒ）において蛍光により検出され得ることを示す。反応はより高い細菌濃度においてより早く検出された。
【０３４６】
【表７】
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【０３４７】
実施例１−遠心力を作用させる工程による微細構造中の細菌の濃度
大腸菌、Ｅ．エロゲネス、及び大腸レンサ球菌の細菌懸濁液がそれぞれ、１０１〜１０２ｃｆｕ／ｍＬの緩衝液をもたらすために、１０ｍＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液中（Ｗｈａｔｍａｎ）で調整され、５０ｍＬ遠心管に移送された。各細菌懸濁液の６つの管が調整されて、微細構造化フィルムディスク（ＭＳ２Ａ〜ＭＳ２Ｆ）を備えるキャップ１で緊密にとじられた。管は、旋回バケット遠心ローター内でキャップを下にした配置され、４０００ＲＰＭ（２８００ｇ）で１０分間多目的遠心管内で遠心力を作用させた。管ホルダーは、キャップを下に管を旋回させるように修正された。遠心力を作用させる工程の後、管が取り除かれて、ゆっくりと反転させ、余分な上澄み緩衝液を微細構造化フィルムの表面から排出させ、管に戻した。緩衝液の僅かな部分が、微細構造に残った。各管における上澄みは、０．４５μｍの混合セルロースエステルフィルター（ＨＡＷＰ０２５００，Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡ）を通じて濾過された。
【０３４８】
３Ｍ（商標）Ｐｅｔｒｉｆｉｌｍ（商標）Ｅ．ｃｏｌｉ／Ｃｏｌｉｆｏｒｍ  Ｃｏｕｎｔ  Ｐｌａｔｅｓ（大腸菌及びＥ．エロゲネス）及び３Ｍ（商標）Ｐｅｔｒｉｆｉｌｍ（商標）Ａｅｒｏｂｉｃ  Ｃｏｕｎｔ（大腸レンサ球菌のために使用された）は、メーカーの取扱説明書に従って水和された。フィルターは、フィルターろうとから無菌鉗子により注意深く取り除かれ、適切な水和プレートに配置され、プレートは、３７℃で一晩培養された。プレートは３Ｍ（商標）Ｐｅｔｒｉｆｉｌｍ（商標）Ｐｌａｔｅ  Ｒｅａｄｅｒ（３Ｍ  Ｃｏ．；Ｓｔ，Ｐａｕｌ  ＭＮ）で、及び／又は手動で読み取られ、コロニー形成単位（ｃｆｕ）を判定された。微細構造の％回収（すなわち、微細構造に捕捉された細菌の割合）は、遠心力を作用させる前の初期１０ｍＬサンプルｃｆｕから、フィルターのｃｆｕを引き、初期１０ｍＬサンプルｃｆｕで割り、１００をかけることによって計算された。微細構造における％回収は、異なるウェルに関して表８に示されている。
【０３４９】
【表８】
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【０３５０】
実施例２−キャストＰＤＭＳ微細構造中における細菌の検出
合計およそ１００ｃｆｕ（１０ｃｆｕ／ｍＬ）を含む大腸菌懸濁液が、１０ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ培養物内で調整され、５０ｍＬ遠心管に分配され、円筒形の微細構造化表面ＭＳ１を備えるキャストＰＤＭＳを使用して調整されたキャップ１できつく閉じた。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。遠心管はその後、多目的遠心機（遠心機１）内の旋回バケットローター内の管ホルダーに、キャップを下にして配置され、４０００ＲＰＭ（２８００ｇ）で２０分間遠心力を作用させた。管ホルダーは、キャップを下に管を旋回させるように修正された。遠心力を作用させる工程の後、管が取り除かれてゆっくり反転されて、培養物を管へと戻すように排出し、毛管力及び表面張力により保持された培養物を微細構造中に残された。微細構造化ウェルはその後、２４ｍｍ直径の透明接着剤フィルムで封止された（ＭｉｃｒｏＡｍｐ（商標）光学的接着剤フィルム、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ、Ｆｏｓｔｅｒ  Ｃｉｔｙ  ＣＡ）。構造は３７℃で培養され、材料及び器具の項で記載された結像機を使用してテープを通じて毎時間画像化された。
【０３５１】
同じ初期大腸菌懸濁液を使用して、合計およそ１００ｃｆｕ（１ｃｆｕ／ｍＬ）の細菌を含む、１００ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ培養物が調整された。メーカーの取扱説明書に従って、市販の水安全性試験キット（Ｃｏｌｉｌｅｒｔ  Ｑｕａｎｔｉｔｒａｙ；ＩＤＥＸＸ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．；Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ，ＭＥ）を使用して溶液が試験された。Ｑｕａｎｔｉｔｒａｙ装置は、２つのゾーンを有し、一方は２００μＬの区画を有し一方が２ｍＬの区画を有する。
【０３５２】
ＰＤＭＳ微細構造、及び水安全性トレーを有するキャップが、３７℃で培養され、毎時間画像化された。蛍光の開始は、市販の装置において１３時間であったのに対して、マイクロシリンダー内においておよそ４時間後に観察された。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０３５３】
実施例３−キャストポリプロピレン微細構造中における迅速な細菌の検出
１０１〜１０２ｃｆｕを含む大腸菌懸濁液は、１０ｍＬのＣｏｌｉｅｒｔ（商標）培養物内に調整されて、５０ｍＬ遠心管内に分配され、管は、微細構造化表面ＭＳ２Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ又はＦを備えるキャップ１を使用してきつく閉じられた。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。管は、遠心力を作用され、その後ゆっくり反転されて、培養物を管に戻すように排出された。キャップが取り除かれ、余分な培養物が、ティッシュ（Ｋｉｍｗｉｐｅｓ）を使用してキャップの縁部から慎重に取り除かれた。僅かな量の培養物を含む微細構造化表面はその後、２４ｍｍ直径の透明な接着剤フィルム（ＭｉｃｒｏＡｍｐ（商標）Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｆｉｌｍ；Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）で封止され、３７℃で培養され、実施例２の手順に従って毎時間画像化された。蛍光の開始は、微細構造化表面内において約５時間後に観察された。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０３５４】
実施例４−キャストポリプロピレン微細構造内の細菌の検出
１０１〜１０２ｃｆｕの細菌（大腸菌、Ｅ．エロゲネス、Ｃ．フロインディー、Ｋ．肺炎桿菌）を含む細菌懸濁液が、１０ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ（商標）内に調整されて、５０ｍＬ遠心管に分配された。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。Ｃｏｌｉｌｅｒｔ（商標）が、細菌の各ステインに３つの異なるサンプルをもたらすために、Ｅ．エロゲネス、Ｃ．フロインディー、又はＫ．肺炎桿菌を含む各細菌懸濁液のための４０μｇ／ｍＬのＭＨＣ−ｇａｌ又はＭｕ−ｇａｌ、又はＦｌｕ−ｇａｌに補填された。
【０３５５】
大腸レンサ球菌を含む細菌懸濁液が、１０ｍＬの腸球菌のＥｎｔｅｒｏｌｅｒｔ（ＩＤＥＸＸ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．；Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ  ＭＥ）に同じ方法で調整され、５０ｍＬの遠心管内に分配された。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。
【０３５６】
各細菌ステインを有する２組の管が調整された。１組の管がＭＳ２Ｃを有するキャップ１で蓋をされ、他方はＭＳ２Ｄを備えるキャップ１で蓋をされた。管が遠心力を作用され、実施例２の手順に従って反転された。キャップがその後開かれて、テッシュ（Ｋｉｍｗｉｐｅｓ）を使用して、キャップの縁部から余分な培養物が除去された。各管は、同じキャップで再び閉められて、３７℃で培養された。キャップは定期的に開かれて、微細構造化表面が、蛍光結像機で画像化された。
【０３５７】
蛍光の開始は、微細構造化表面中においておよそ３時間の時点で、大腸菌及び大腸レンサ球菌の両方において観察された。蛍光の開始は、他の大腸菌類において約４〜５時間の時点で観察された。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０３５８】
実施例５−大きなサンプル体積を使用した、キャストポリプロピレン微細構造中の細菌の検出
直径４０ｍｍの円形ディスクが、ＭＳ２Ｃ及びＭＳ２Ｄの、微細構造化ポリプロピレンシートから、穿孔パンチを使用して、切り抜かれた。ディスクは、キャップ１構成をもたらすために、シリコーンポリ尿素移送接着剤を使用して、２５０ｍＬポリプロピレン遠心ボトル（封止キャップを備える３１４１遠心ボトル、Ｎａｌｇｅｎｅ  Ｌａｂｗａｒｅ；Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ  ＮＹ）の封止キャップの平坦な内側表面に接着する。突起部は、上部を平坦化するためにキャップの上部から取り除かれ、ボトルホルダー内でキャップを下にしてボトルに遠心力が作用された。キャップは、遠心力の作用中の漏れを防ぐのを助けるために封止ガスケットを有した。
【０３５９】
１０１〜１０２ｃｆｕを含むそれぞれの大腸菌懸濁液は、１００ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物内に調整され、２５０ｍＬ遠心管ボトル内に分配された。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。ボトルは微細構造化キャップできつく閉じられ、旋回バケット遠心ローター内でキャップを下にして配置され、ベンチトップ遠心機で３０分間５０００ＲＰＭ（５３００ｇ）で遠心力を作用された。遠心力を作用させる工程の後、ボトルが取り除かれて、ゆっくりと反転させられて、培養物がボトル内へと排出された。キャップが取り除かれ、余分な培養物が、ティッシュを使用してキャップの縁部から慎重に取り除かれた。ボトルは同じキャップで再び閉じられ、３７℃で培養された。キャップは定期的に取り除かれ、微細構造化表面は、蛍光結像機を使用して画像化された。
【０３６０】
サンプルは同じ方法で調整されるが、ただしボトルは培養前に１時間遠心力を作用された。蛍光の開始は５〜６時間後に見られた。１時間の遠心力を作用させる工程は、３０分の遠心力を作用させる工程よりも、多いポジのウェルを示した。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０３６１】
実施例６−透明のポリプロピレン複製構造内の細菌の外部検出
１０１〜１０２ｃｆｕを含む大腸菌懸濁液は、１０ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物中に調整され、５０ｍＬ遠心管内に分配された。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。遠心管は、ＣＯＣ１で形成された蓋１で閉じられ、キャストポリプロピレンフィルムは、これに接着された微細構造化表面ＭＳ２Ｃを有し、更に、漏れを防ぐために、一般的な遠心キャップで固定された。管は、多目的遠心機においてキャップを下にして遠心力を作用され、実施例２の手順に従って反転された。標準的な遠心管キャップは、中央に穴を有するキャップと置換され、３７℃で培養された。微細構造は、キャップを取り除き、微細構造表面を画像化することにより、及びキャップを取り除く前にまた蓋を通じて直接画像化することにより、実施例２の手順に従って、蛍光画像上で定期的に画像化された。蓋を通じて得られる画像は、微細構造化ウェルの直接画像化により得られるものと比較可能である。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０３６２】
キャップ又は管の表面を通じて画像化する能力は、管を開ける際、及び液体がウェルから蒸発するのを防ぐために微細構造上にカバーテープを適用する際の取り扱いの問題を回避された。表面張力及び毛管力のために、キャップ内の微細構造は十分な液体を保持し、細菌の成長を可能にした。管の底部に残る培養物は、ウェルからの液体の蒸発を防ぐために十分な湿度をもたらした。一週間の期間にわたり、室温において、閉じた管内に縮合が観察されなかった。
【０３６３】
実施例７−射出成形構造内における細菌の外部検出
この実施例における蓋は、蓋２の構成を使用して調整された。微細構造化表面ＭＳ３Ａ及びＭＳ３Ｂを有する蓋が、ＣＯＣ１から成形された。管は、遠心力を作用させるための標準的なねじ付き遠心管キャップを使用して更に固定され、培養及び画像化のために中央に穴を有するキャップと置換されら。
【０３６４】
１０１〜１０２ｃｆｕを含む大腸菌懸濁液は、１０ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物中に調整され、５０ｍＬ遠心管内に分配された。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。遠心管は、ＣＯＣ１で成形され、微細構造化表面ＭＳ３Ａを有する蓋２で覆われ、更に標準的な遠心管キャップで固定された。第２管は、ＣＯＣ１及びＭＳ３Ｂで成形された蓋を使用して調整された。遠心管は、キャップが下になるようにして遠心力を作用させ、実施例２の手順に従ってゆっくりと反転させた。標準的なキャップは、中心に穴があるキャップと交換され、３７℃で培養された。構造は、実施例２の手順に従って画像化されたが、ただし測定はキャップを取り除くことなく、蓋を通じて直接行われた。遠心力を作用させることにより生じた上澄みは管に残り、湿度リザーバとして機能した。
【０３６５】
同じ初期大腸菌懸濁液が、参考例に記載された９６ウェルマイクロタイタープレート内で、Ｃｏｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物で試験された。
【０３６６】
表９に示されるように、Ｍｕ−ｇｌｃＵ蛍光の開始は、マイクロタイタープレート内において、両方の蓋（ＭＳ３Ａ及びＭＳ３Ｂ）で、約４時間後、及び１８時間後に観察された（表９参照）。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０３６７】
【表９】
2014526041.tif 000011
【０３６８】
実施例８−成形微細構造のポリマー
微細構造化表面ＭＳ３Ａを有する蓋２構成の蓋は、以下のポリマー：ＣＯＣ１、ＣＯＣ２、ＣＯＰ、ＰＭＭＡ、ＰＣ及びＰＰから成形された。成形された蓋の全てが、曇っていて画像化できないＰＰのものを除いて、実質的に透明であった。ＣＯＣ１、ＣＯＣ２、ＣＯＰ、ＰＭＭＡ及びＰＣで作製した他の蓋は、成形された構造内の細菌の検出において良好に機能した。ＣＯＣ１、ＣＯＣ２、及びＣＯＰは、ＵＶ領域において最も低い蛍光背景を有し、ＵＶ領域においてより光学的に透明でありより透過性であり、多くの場合においてこれらを望ましいものとした。
【０３６９】
実施例９−初期成長の後の成形構造内の細菌の外部検出
１０１〜１０２ｃｆｕを含む大腸菌懸濁液は、１０ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物中に調整され、５０ｍＬ遠心管内に分配された。管はＭＳ３Ａを備える、ＣＯＣ２から成形された蓋２で封止され、更に標準的な遠心管キャップで固定された。第２サンプルは同じ方法で調整されたが、ただし蓋２の微細構造化表面がＣＯＣ２から成形され、ＭＳ３Ｂを有した。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。管は培養シェーカー（Ｉｎｎｏｖａ  Ｍｏｄｅｌ  ４０００  Ｉｎｃｕｂａｔｏｒ  Ｓｈａｋｅｒ；Ｎｅｗ  Ｂｒｕｎｓｗｉｃｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ；Ｅｄｉｓｏｎ  ＮＪ）内で３００ＲＰＭで３７℃で２時間にわたって振盪された。管はその後、キャップを下にして遠心力を作用させ、その後反転され、培養物が、実施例２の手順に従って、管に戻すように排出された。標準的なキャップは、中心に穴があるキャップと交換され、３７℃で培養された。構造は蛍光結像機を使用して蓋を通じて画像化された。
【０３７０】
Ｍｕ−ｇｌｃＵ蛍光によって測定された微細構造化表面の両方を通じて、大腸菌の成長が約５時間後に検出された。２時間の初期成長の後、セルの微細構造に遠心力が作用され、前の培養なしに遠心力を作用させた場合に比べて、より多くのポジのウェルを生じる。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０３７１】
実施例１０−微細構造化表面により成形されたボトル／管における、細菌の予測的な外部検出
この例示において、ボトル／管は、微細構造化表面がサンプルボトル／管の底部にあるようにして成形される（例えば、２０１１年６月３０日に出願された、同時係属米国特許出願第６１／５０３３２８号の図６Ａ〜６Ｃ参照）。典型的には１０ｍＬ〜１００ｍＬが回収され、ボトル／管内のサンプルに成長培養物が添加されら。あるいは、成長培養物は、微細構造表面内で、又はボトル／管の側壁上でコーティングされてもよい。サンプルは、成長培養物を溶かすために完全に混合され、ボトル／管は、適切な遠心機内で、例えば、多目的遠心機で、１０〜１００ｍＬサンプルで、遠心力を作用させた。遠心力を作用させる時間は典型的には、１０〜３０分であるが、サンプルサイズにより依存する。遠心力を作用させる工程の後、サンプルボトル／管が取り除かれて、ゆっくりと反転され、培養物は、微細構造化表面から離れるように排出し、好適な温度、例えば、３７℃で培養された。微細構造化表面は、好適なリーダーを用いて一定の間隔で画像化され／読み取られ、正の信号を示すウェルの検出は、サンプル内の細菌の存在を示す。培養物は、細菌の存在を示すために１つ以上の染料基質を含む場合があり、例えば、大腸菌類及び大腸菌の検出のために、ガラクトシダーゼ及びグルクロニダーゼ気質が、個別に使用されてもよく、組み合わせて使用されてもよい。
【０３７２】
実施例１１−ボトルの底部に接着された微細構造化表面内の細菌の検出
直径４０ｍｍの円形のディスクは、穿孔パンチを使用して、ＭＳ２Ｂ、ＭＳ２Ｃ、及びＭＳ２Ｄを有するポリプロピレンシートから切り取られた。ディスクのそれぞれは、Ｃａｐ１に関して記載されたシリコーンポリ尿素移送接着剤を使用して、空の希釈ボトル（３Ｍ  Ｆｌｉｐ−Ｔｏｐ  ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｂｏｔｔｌｅ；３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ）の底部に貼り付けられた。１０１〜１０２ｃｆｕを含む大腸菌懸濁液は、１００ｍＬのＣＯｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物内に調整されて、微細構造表面を有する各ボトル内に分配された。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。ボトルは実施例２の手順に従って遠心力を作用させたが、ただし微細構造化表面がボトルの底部にあるため、キャップを上方にしてボトルを配置させ、ボトルは５０００ＲＰＭ（４５００ｇ）で遠心力を作用させた。遠心力を作用させる工程の後、ボトルが取り除かれ、ゆっくりと反転されて、微細構造化表面から離れるようにして培養物を排出させ、反転された位置において３７℃で培養された。ボトルは８〜１０時間にわたって培養され、培養物が排出され、画像化のためにボトルが蛍光結像機にフィットするようにボトルは中央で切断された。使用されるポリプロピレンはＵＶに対して透過性ではないため、直立位置で画像化された。８〜１０時間の培養の後、大腸菌の蛍光が全ての構造において見られた。蛍光が対照サンプル内で見られなかった。この実験は、大きなサンプルからの細菌は、遠心力を作用させるによって濃縮され、ボトルの底部に接着した微細構造内で検出され得ることを示している。
【０３７３】
実施例１２−ＰＭＭＡ、ＣＯＣ１、ＣＯＣ２、ＰＣ、ＣＯＰの接触角測定
成形されたポリマーの静的及び動的接触角は、ＶＣＡ  ２５００  ＸＥ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ａｎｇｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍで、液適法を使用して測定された。ＶＣＡ−２５００  ＸＥ画像分析ソフトウェアを使用してデータは分析された。器具及びソフトウェアは、ＡＳＴ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．，Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ  ＭＡから得られた。微細構造化表面ＭＳ３Ａを備える蓋２の構成の成形された蓋は、ＰＭＭＡ、ＣＯＣ１、ＣＯＣ２、ＰＣ、及びＣＯＰポリマーを使用して調整された。蓋は、微細構造を有さない平坦な側部において試験された。
【０３７４】
静的接触角に関し、１μＬの水の液滴が室温において表面に送達された。液滴が表面上に形成され、注射器の先端部が後退した直後に、右及び左接触角が測定された。
【０３７５】
動的接触角において、１μＬの液滴が表面に送達され、中間的速度に設定されたシリンジで液滴に水が追加されるか、又は引き抜かれた。動的接触角の前進及び後退を判定するために、いつ液滴が最も対称的に拡大又は縮小するかを示す、ビデオ画像のフレームが得られた。前進接触角と後退接触角との間の差として、ヒステリシスが計算された。結果を表１０に示す。
【０３７６】
【表１０】
2014526041.tif 000012
【０３７７】
実施例１３−表面処理を施した、施さない射出成形蓋の微細構造表面の接触角測定
ＣＯＣ２を使用して調整された微細構造化表面ＭＳ３Ａ及びＭＳ３Ｂを備える、構成蓋２の成形された蓋がこの実施例において使用された。
【０３７８】
微細構造を備える成形された側部は、本明細書において参照として全体を組み込まれる、米国特許番号第５，８８８，５９４号に詳細に記載される装置を使用して、最初にプラズマ処理された。成形された蓋は、微細構造が上を面するようにして、円筒形ドラム電極上に取り付けられ、チャンバは、５×１０（−４）Ｔｏｒｒ（０．０６７Ｐａ）の基本圧力までポンプで減圧した。アルゴンガスが５００ｓｃｃｍ（標準立方ｃｍ毎分）の流量でチャンバ内に導入され、プラズマが点火され、３０ｓ間にわたり、５００ワットで維持された。アルゴンプラズマ処理の後、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）蒸気が３６０ｓｃｃｍの流量でチャンバ内に導入され、プラズマは５００ワットの電力で３０ｓ間維持された。アルゴンプラズマ処理の後、テトラメチルシラン蒸気、酸素ガスが５００ｓｃｃｍの流量でチャンバ内に導入され、プラズマは５００ワットの電力で６０ｓ間維持された。これらのプラズマ処理工程中のチャンバ内の圧力は、５〜１０ｍＴｏｒｒ（０．６７〜１．３３Ｐａ）の範囲内であった。プラズマチャンバはその後、雰囲気に対して通気され、プラズマ処理成形された蓋がチャンバから取り除かれて、ＭＳ３Ａ−４及びＭＳ３Ｂ−４と付番された（表１１）。
【０３７９】
別のセットの成形蓋は、アルゴンプラズマ、次にＴＭＳ蒸気によって同様に処理された。アルゴンプラズマ処理の後、テトラメチルシラン蒸気、所望のＴＭＳ対酸素比率を達成するために、酸素ガスがチャンバ内に導入され、プラズマは５００ワットの電力で６０ｓ間維持された。これらのプラズマ処理工程中のチャンバ内の圧力は、５〜１０ｍＴｏｒｒ（０．６７〜１．３３Ｐａ）の範囲内であった。プラズマチャンバはその後、雰囲気に対して通気され、プラズマ処理成形された蓋がチャンバから取り除かれて、ＭＳ３Ａ−３、ＭＳ３Ｂ−３、ＭＳ３Ａ−２、ＭＳ３Ｂ−２と付番された（表１１）。
【０３８０】
別のセットの成形蓋は、アルゴンプラズマ、次にＴＭＳ蒸気によって同様に処理された。成形された蓋は、酸素ガスで処理されなかった。ＴＭＳ蒸気処理の後プラズマチャンバは雰囲気へと通気され、プラズマ処理された成形蓋は、チャンバから取り除かれて、ＭＳ３Ａ−１、及びＭＳ３Ｂ−１と付番された（表１１）。
【０３８１】
非処理の成形蓋は、ＭＳ３Ａ−０及びＭＳ３Ｂ−０と付番された（表１１）。
【０３８２】
処理及び非処理微細構造表面の静止接触角は、実施例１２に記載されるようにＶＣＡ  ２５００  ＸＥ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ａｎｇｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍにより、液適法を使用して測定された。
【０３８３】
【表１１】
2014526041.tif 000013
【０３８４】
実施例１４−微細構造上の残留液滴形成に対する反転時間速度の効果
構成蓋２の蓋は、表１２に示される様々なポリマーから、微細構造化表面ＭＳ３Ａ及びＭＳ３Ｂを備えるものとして成形された。
【０３８５】
１０ｍＬの蒸留水に、１ｍｇのフルオレセインを溶かすことによって調整された、フルオレセインナトリウム塩（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ）の溶液が、５０ｍＬの遠心管に分配された。遠心管は、成形された蓋で閉じられ、標準的な遠心管キャップで覆われた。遠心管は、実施例２の手順に従って遠心力を作用させた。管はその後、Ｔｈｅｒｍｏｌｙｎｅ  Ｖａｒｉ  Ｍｉｘ  ｒｏｃｋｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  Ｍ８４７４（Ｂａｒｎｓｔｅａｄ  Ｔｈｅｒｍｏｌｙｎｅ，Ｄｕｂｕｑｕｅ，ＩＡ）内においてキャップを下にして配置され、表１２に示される様々な速度で回された。回転角度は６０°であり（反転位置において−３０°、直立位置において＋３０°である）、完全な６０°にするまでの時間に基づき、°／ｓとして速度が計算された。回転が完了し、管が直立位置に来た後、微細構造は、蛍光結像機を使用して、上部を通じて画像化及び分析された。
【０３８６】
画像は微細構造の上面に残った残留液滴に関して検査された。表１２の結果は、約２０°／ｓ（０．３ｒｐｍ）よりも高い反転速度で多数のウェルに架橋する残留液滴の存在を示す。より高い反転速度において、液滴の数、加えて液滴の大きさが増加し、よって単一の液滴がより多くのウェルにブリッジングした。試験される材料の接触角は、８５．２°〜９６．４°で変動した。
【０３８７】
【表１２】
2014526041.tif 000014
【０３８８】
実施例１５−射出成形微細構造内の水の蒸発速度この実施例における蓋は、蓋２の構成を使用して調整された。
微細構造化表面ＭＳ３Ａ及びＭＳ３Ｂを有する蓋が、ＣＯＣ２から成形された。管は、遠心力を作用させるための標準的なねじ付き遠心管キャップを使用して更に固定され、培養のために中央に穴を有するキャップと置換された。１０ｍＬの蒸留水が、５０ｍＬの遠心管に分配された。遠心管は、ＭＳ３Ａ又はＭＳ３Ｂを有する成形蓋で蓋をされ、標準的な遠心管キャップで更に固定された。遠心管はその後、キャップが下になるようにして遠心力を作用させ、実施例２の手順に従ってゆっくりと反転させた。
【０３８９】
位置実施例において、一対の充填された蓋が開かれ、Ｍｅｔｔｌｅｒ  Ｔｏｌｅｄｏ  ＡＧ２０４  Ｂａｌａｎｃｅ（Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ  Ｉｎｃ．，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，ＯＨ）を使用して、室温で定期的に重量が量られた。蓋の別の組が開かれ、２４ｍｍ直径の透明接着フィルム（ＭｉｃｒｏＡｍｐ（商標）Ｏｐｔｉｃａｌ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｆｉｌｍ；Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）で迅速に封止され、室温で定期的に重量が量られた。封止された蓋はまた、３７℃で培養され、定期的に重量が量られた。
【０３９０】
別の実験において、１０ｍＬの蒸留水が、５０ｍＬ遠心管に分配された。遠心管は、ＭＳ３Ｂを有する成形蓋で蓋をされ、標準的な遠心管キャップで更に固定された。遠心管はその後、キャップが下になるようにして遠心力を作用させ、実施例２の手順に従ってゆっくりと反転させた。蓋が開かれ、重量が量られ、同じ遠心管を迅速に再び封止し、更に標準的な遠心管キャップで固定された。蓋で封止された管は、３７℃に維持され、蓋は定期的に重量が量られた。角測定の後、蓋は迅速に遠心管を再び封止した。
【０３９１】
実験の結果は表１３〜１５に示される。射出成形構造を有する蓋内の全ての水は、室温で１５〜３０分後に全て蒸発した。接着フィルムで封止された蓋は、顕著な蒸発を示さず、３７℃で１８時間培養した際に、封止された蓋は４〜８％の損失を生じた。遠心管内で封止された蓋は、３７℃で１８時間培養した後に、１７〜２０％の損失を示した。この損失の一部は、重量を測る際の、蓋の開口によるものであった。
【０３９２】
【表１３】
2014526041.tif 000015
【０３９３】
【表１４】
2014526041.tif 000016
【０３９４】
【表１５】
2014526041.tif 000017
【０３９５】
実施例１６−閉じた貯蔵部を含む、第１容器の調整
図７〜８を参照し、閉じた貯蔵部２０６のフィルター部２０８のフィルターハウジング２３２は、メーカーの取扱説明書に従って、ステレオリソグラフィ機器（ＳＬＡ−Ｍｏｄｅｌ  ＳＬＡ−２５０／４０  ｍａｃｈｉｎｅ）で、ＵＶ硬化性エポキシ組成物（Ａｃｃｕｒａ（商標登録）６０  ｅｐｏｘｙ  ｒｅｓｉｎ）を使用して、ＣＡＤ図面から構成された。エポキシ組成物及び機器は、３Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｒｏｃｋ  Ｈｉｌｌ  ＳＣ）によって製造された。
【０３９６】
フィルターハウジング２３２は、ねじ２２９を有する管２３４、及び管２３４と摩擦フィットを形成し、組み立てられたときにフィルター２１２を受容するように構成された底部２３５の２つの別個の部分から形成された。フィルターハウジング２３２は、およそ５ｃｍの高さであった。フィルター接続アセンブリ２２０は、同じＳＬＡ機器により、ＣＡＤ図面を使用して構成された。アセンブリ２２０は、ガスケット２２４Ａ並びに、通気ポート２２８及び対応するフィルタープラグ２３０を備えるコネクタ２２２を含む。フィルタープラグ２３０は、ＰＯＲＥＸ（登録商標）疎水性ポリエチレンシートＰＯＲ−４９０２（Ｐｏｒｅｘ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｆａｉｒｂｕｒｎ，ＧＡ）で形成され、通気ポート２２８にフィットするように切り取られた。ガスケット２２４Ａ及び２２４Ｂは、Ｏｂｊｅｔ  Ｔａｎｇｏ  Ｇｒａｙ  ＦｕｌｌＣｕｒｅ  ９５０（ｓｅｍｉ−ｓｏｆｔ  Ｇｒａｙ）、７５  Ｓｈｏｒｅ  Ａ又はＯｂｊｅｔ  Ｔａｎｇｏ  ｂｌａｃｋ  ９７０（ｓｏｆｔ  ｂｌａｃｋ）、６１  ｓｈｏｒｅ  Ａ  ｒｅｓｉｎ（Ｏｂｊｅｔ  Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．；Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ  ＭＡ）を使用して、３Ｄ印刷システム（ＥＤＥＮ  ５００Ｖ（商標）３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）内で、ＣＡＤ図面を使用して形成された。あるいは、ガスケットは、例えば、射出成形、シートからのダイカットなど、他の方法を使用して、シリコーン、ビニールゴムなどの他の種類の材料において形成され得る。
【０３９７】
３Ｄ印刷によって作製されるガスケット２２４Ａ及び２２４Ｂは、非常に脆く、最初の実験の後、ガスケットはシリコーン及びゴムから形成されるシートをダイカットすることによって作製された。実施例２０は、大腸菌サンプルに関してはＯｂｊｅｔ  Ｔａｎｇｏ  Ｇｒａｙ、及び大腸レンサ球菌に関してはＯｂｊｅｔ  Ｔａｎｇｏ  Ｂｌａｃｋから形成されたガスケットを使用した。実施例１８、１９、２１、２２及び２３は、シリコーン及びゴムから形成されたガスケットを使用した。
【０３９８】
この実施例における貯蔵部２０６は、１Ｌポリプロピレンサンプルボトルであった（Ｎａｌｇｅｎｅ  ２０８７  Ｎａｒｒｏｗ−Ｍｏｕｔｈ  Ｅｃｏｎｏｍｙ  Ｂｏｔｔｌｅ−Ｃａｔ．Ｎｏ．２０８７−００３２；Ｎａｌｇｅｎｅ  Ｎｕｎｃ，Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ；Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ  ＮＹ）。貯蔵部２０６及び、フィルター部２０８の組み合わせは、本開示による「第１容器」を形成した。
【０３９９】
使用中、サンプルは、貯蔵部２０６内に調整された。フィルター（フィルターＡ、フィルターＢ、又はフィルターＣ）は、フィルターハウジング２３２内に挿入され、フィルター部２０８は、フィルター接続アセンブリ２２０を介して貯蔵部２０６に接続された。フィルター部２０８の他の端部はその後、真空アセンブリに接続され、細菌の少なくとも一部を捕捉するために濾過された。真空アセンブリは、真空フラスコ、又は真空マニホールドに接続された。フィルターハウジング２３２はその後、ボトル（すなわち、貯蔵部２０６）から分離され、底部２３５を閉じるためにポリエチレンキャップ（Ｕ．Ｓ．Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｃｏｒｐ，Ｌｉｍａ，ＯＨ）が使用された。フィルター部２０８のねじ付き端部は、フィルター接続アセンブリ２２０及び貯蔵部２０６から取り除かれ、微細構造化表面を有する第２蓋又はキャップ（すなわち、検出部１１０、図３、４、及び５参照）（例えば、本開示の「第２容器」を形成するために、フィルター部２０８にきつくフィットするように形成されたキャップ１、蓋１、又は蓋２）で閉じられた。ガスケットは、処理中の漏れを防ぐのを助けるために使用され得る。
【０４００】
同じフィルターハウジング２３２（管２３４及び長さ２３５を含む）及びフィルター接続アセンブリ２２０は、メーカーの取扱説明書に従って、ＵＶ硬化性アクリル組成物（Ｏｂｊｅｔ  ＶｅｒｏＷｈｉｔｅ−ＦｕｌｌＣｕｒｅ  ８３０）を使用して３Ｄ印刷システム（ＥＤＥＮ  ５００Ｖ（商標）３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）上でＣＡＤ図面から構成された。アクリル組成物及びシステムはＯｂｊｅｔ  Ｇｅｏｍｅｔｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．；Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ，ＭＡによって製造された。
【０４０１】
実施例２０において、フィルターハウジングは、Ｏｂｊｅｃｔ  ＶｅｒｏＷｈｉｔｅ−ＦｕｌｌＣｕｒｅ  ８３０から形成された。実施例１８、１９、２１、２２及び２３において、フィルターハウジングは、Ａｃｃｕｒａ（登録商標）６０エポキシから形成された。
【０４０２】
実施例１７−開いた貯蔵部を含む第１容器の調整
図１〜５を参照として、フィルターハウジング１３２を含むフィルター部１０８、及び開いた貯蔵部１０６を使用するためのフィルター接続アセンブリ１２０は、メーカーの取扱説明書及び実施例１６の手順に従って、ステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）機器（Ｍｏｄｅｌ  ＳＬＡ−２５０／４０  ｍａｃｈｉｎｅ）内でＵＶ硬化性エポキシ組成物（Ａｃｃｕｒａ（登録商標）６０エポキシ樹脂）を使用して、ＣＡＤ図面から構成された。フィルターハウジング１３２は、一端１４５上にネジ１２９、及び他端１４４上の底部１３５を備える、管１３４を含んだ。管１３４及び底部１３５は、互いに摩擦フィットを形成し、組み立てたときにフィルター１１２を受容するように構成された。ねじ付き端部は、貯蔵部１０６に接続され、これは好適な材料で成形され得るが、この実施例において、以下のＣｏｒｎｉｎｇ（商標）ボトルが使用された。
【０４０３】
この実施例における貯蔵部１０６は、３３ｍｍ直径の首部を有する５００ｍＬボトルトップフィルター（Ｃｏｒｎｉｎｇ（商標）５００ｍＬ  Ｂｏｔｔｌｅ  Ｔｏｐ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｃａｔ  ＃  ４３０５１２；Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃ．；Ｌｏｗｅｌｌ  ＭＡ）であり、ここで既存のフィルターが除去された。貯蔵部１０６は、内部に一体的に形成されたフィルター接続アセンブリ１２０を含み、実施例１６と同じフィルタープラグを備える通気ポート１２８を含むが、通気ポート１２８は、貯蔵部１０６が雰囲気に対して開いているために必要ではなかった。貯蔵部１０６及びフィルター部１０８の組み合わせは、本開示による「第１容器」を形成した。
【０４０４】
第１容器及び第２容器は、実施例１６の手順に従って使用されたが、調整されたサンプルは貯蔵部１０６の開放端部１１４に注がれ、濾過された。
【０４０５】
実施例１８−閉じた貯蔵部を含む第１容器からの細菌の回収
大腸菌の細菌懸濁液が調整され、希釈液が１００ｃｆｕ／ｍＬを含むように、段階希釈された。３つの１０００ｍＬサンプルのボトル（Ｎａｌｇｅｎｅ）は、１０００ｍＬの減菌水を充填され、１ｍＬの懸濁液が各ボトルに添加された。実施例１６の手順によって構成されたフィルター部２０８は、フィルターＡ、フィルターＢ、又はフィルターＣと組み合わされ、フィルター接続アセンブリ２２０を介して充填されたサンプルボトルに接続された。フィルター部２０８の底部２３５は、真空アセンブリに取り付けられた真空フラスコの上に配置され、サンプルは約２０インチの水銀（６７．７ｋＰａ）の真空圧でフィルターで濾過された。濾過後、フィルター部２０８は、真空装置から除去され、フィルター接続アセンブリ２２０は、フィルターハウジング２３２から除去され、底部２３５が引き出され、フィルター膜それぞれが、フィルター膜のそれぞれが無菌で取り出され、水和した３Ｍ  ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ大腸菌／大腸菌類カウントプレート（３Ｍ  Ｃｏ．）（メーカーの取扱説明書に従って調整される）に配置され、３７℃で一晩培養された。プレートは、３Ｍ（商標）ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ（商標）Ｐｌａｔｅ  Ｒｅａｄｅｒ（３Ｍ  Ｃｏ．）を使用して読み取られ、及び／又はコロニー形成ユニット（ｃｆｕ）を測定するために手作業で計測される。表１６に示される結果は、細菌の９０％超が回収されたことを示す。
【０４０６】
【表１６】
2014526041.tif 000018
【０４０７】
実施例１９−濾過された水サンプルからの細菌の回収、及びその後の溶出
大腸菌を含む３つの１０００ｍＬの水サンプルが準備され、フィルターＡ〜Ｃのそれぞれを使用して、実施例１８の手順に従って調整及び濾過された。濾過後、フィルター２０８が真空装置から取り外され、フィルター部２０８の底部２３５が覆われ、フィルター接続アセンブリ２２０が管２３４から取り除かれた。３ｍＬの調整されたＣｏｌｉｅｒｔ（商標）培養物が、フィルター部２０８に添加され、３３ｍｍ直径ねじ付きキャップで閉じられた。生じる容器は、フィルターから細菌を溶出させるために、室温で２分間にわたってボルテックスされた（Ｆｉｘｅｄ  Ｓｐｅｅｄ  Ｖｏｒｔｅｘ  Ｍｉｘｅｒ，ＶＷＲ  Ｉｎｔｌ．ＬＬＣ；Ｂａｔｖｉａ  ＩＬ）。ボルテックスされたサンプルは、メーカーの取扱説明書に従って、３Ｍ（商標）ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ（商標）Ｅ．ｃｏｌｉ／Ｃｏｌｉｆｏｒｍ  Ｃｏｕｎｔ  Ｐｌａｔｅｓ（３Ｍ  Ｃｏ．）上に塗布され、３７℃で一晩培養された。プレートは、３Ｍ（商標）ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ（商標）Ｐｌａｔｅ  Ｒｅａｄｅｒ（３Ｍ  Ｃｏ．）を使用して読まれ、及びコロニー形成ユニット（ｃｆｕ）は判定され、各フィルターについて表１７に示される。２０ｍｍ  Ｈｇ真空において、１０００ｍＬサンプルの濾過時間がまた、分：秒で示される。フィルターＡは、大腸菌の最高回収率を示す（約７４％；表１７）。
【０４０８】
【表１７】
2014526041.tif 000019
【０４０９】
実施例２０−微細構造における成長の後に、濾過された水サンプルからの細菌の検出
それぞれ１０ｃｆｕの大腸菌を含む３つの１０００ｍＬ水サンプルが調整され、フィルターＡを使用して実施例１８の手順に従って濾過された。濾過、フィルター部２０８が真空装置から回収され、ハウジング２３２の底部２３５は蓋をされ、フィルター接続アセンブリ２２０は管２３４から取り外された。３ｍＬの調整されたＣｏｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物が、フィルター部２０８のサンプルに添加された（すなわち、濾過物）。フィルター部２０８は、ＣＯＣ２から成形され、微細構造化表面ＭＳ３Ａを有する、蓋２で閉められた。第２サンプルは、構造ＭＳ３Ｂを有する蓋２で調整された。フィルター部２０８は、光学的（すなわち、観察）ウィンドーを有するねじ付きの３３ｍｍ直径のキャップで更に固定された。キャップ及びいずれかの微細構造化表面を備える蓋２は、本実施例において検出部１１０として機能した。フィルター部及び検出部の組み合わせは、本開示による「第２容器」を形成した。
【０４１０】
それぞれ１０ｃｆｕの大腸レンサ球菌を含む、３つの１０００ｍＬ水サンプルがまた調整され、同じ手順に従って濾過され、３ｍＬのＥｎｔｅｒｏｌｅｒｔ培養物（ＩＤＥＸＸ）は、濾過後に各第２容器に追加された。各微細構造を備える蓋２が、サンプルを閉じるために使用された。
【０４１１】
対照サンプルは同様に調整されたが、１ｍＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。
【０４１２】
第２容器は、室温で２分間にわたりボルテックスされ（Ｆｉｘｅｄ  Ｓｐｅｅｄ  Ｖｏｒｔｅｘ  Ｍｉｘｅｒ，ＶＷＲ）、その後多目的遠心機を、２０分間にわたり、４０００ＲＰＭ（２８００ｇ）で、キャップを下にして（すなわち、検知部分を下にして）遠心力を作用させた。遠心力を作用させる工程の後、第２容器が取り外され、ゆっくりと反転されて、微細構造化表面から離れるように、容器に培養物を戻すように排出した。第２容器はその後、反転位置で３７℃で培養された。構造は蛍光結像機を使用して蓋を通じて画像化された。蛍光の開始は、微細構造化表面内において約４〜５時間後に観察された。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０４１３】
実施例２１−開いた容器を含む第１容器を使用した、水サンプルからの細菌の検出
フィルターＡで、実施例１７の手順に従って構成された第１容器は、真空装置に接続された真空フラスコ上に配置された。１０ｃｆｕ大腸菌を含む１Ｌの減菌水が調整され、貯蔵部１０６内に注がれ、２０インチ水銀（６７．７ｋＰａ）の真空圧で濾過された。第１容器は、真空フラスコから取り除かれ、底部１３５は覆われた。貯蔵部１０６は、フィルター部１０８から取り外された。第２サンプルが調整されて、同じ手順に従って濾過されたが、ただしこれは１０ｃｆｕの大腸レンサ球菌を含んだ。対照サンプルは同様に調整されたが、１ｍＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄの緩衝液を受け、細菌を含まなかった。
【０４１４】
３ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ（大腸菌のため）又はＥｎｔｅｒｏｌｅｒｔ（大腸レンサ球菌のため）が、適切なフィルター部１０８に追加され、フィルター部１０８は、「第２容器」を形成するために実施例２０の手順に従って、蓋及びキャップ（すなわち、検出部）で閉鎖された。第２容器は室温で２分間にわたってボルテックスされ（Ｆｉｘｅｄ  Ｓｐｅｅｄ  Ｖｏｒｔｅｘ  Ｍｉｘｅｒ）、その後多目的遠心機においてキャップを下にして遠心力を作用させた（すなわち、検出部を下にして）。遠心力を作用させる工程の後、第２容器が取り外され、ゆっくりと反転されて、微細構造化表面から離れるように、容器に培養物を戻すように排出した。サンプルは、反転位置において３７℃で培養された。構造は、蛍光結像機を使用して画像化された。蛍光の開始は、大腸菌において微細構造化表面中においておよそ４〜５時間後、大腸レンサ球菌において５時間後に観察された。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０４１５】
実施例２２−濾過された水サンプルからの細菌の検出、及びその後のキャストポリプロピレン微細構造中における成長
実施例１６の第１容器が、フィルターＢと組み合わされた。
【０４１６】
１０ｃｆｕの大腸菌を含む１Ｌ水サンプル、及び１０ｃｆｕ大腸レンサ球菌を含む第２の１Ｌ水サンプルが、実施例１８の手順によってＮａｌｇｅｎｅボトル内で調製された。フィルターＡは、実施例１６のフィルター部２０８内に挿入され、フィルター接続アセンブリ２２０を介してボトル（すなわち、貯蔵部２０６）に接続された。サンプルは濾過され、濾過後、フィルター部２０８が真空装置から取り除かれ、接続アセンブリ２２０がフィルターハウジング２３２から取り外され、底部２３５が引き出され、膜が５０ｍＬ遠心管に無菌で移送された。１Ｌの対照サンプルは同様に調整されたが、１ｍＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄの緩衝液を受け、細菌を含まなかった。
【０４１７】
大腸菌のための、およそ５〜１０ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ培養物、又は大腸レンサ球菌のためのＥｎｔｅｒｏｌｅｒｔが、適切なフィルター部に添加され、それぞれのフィルター部は、微細構造化表面ＭＳ２Ｃ備える蓋１で閉じられた。同一の管の第２のセットが、微細構造ＭＳ２Ｄを有する蓋１で閉じられた。キャップ及びいずれかの微細構造化表面を備える蓋１は、本実施例において検出部１１０として機能した。フィルター部及び検出部の組み合わせは、本開示による「第２容器」を形成した。
【０４１８】
実施例１８の手順に従い、第２容器はボルテックスされ、遠心力を作用され、ゆっくりと反転され、培養された。微細構造は、蓋を通じて蛍光画像化を使用して画像化された。
【０４１９】
蛍光の開始は、微細構造化表面内において約４〜５時間後に再び観察された。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０４２０】
実施例２３−培養後に回収された細菌の増加倍率
フィルター部２０８は、フィルターＡ、Ｂ又はＣで組み立てられた。１０ｃｆｕの大腸菌を含む１０００ｍＬの水サンプルは、Ｎａｌｇｅｎｅボトル内で調製された。実施例１８の手順に従い、フィルター部２０８は、ボトル（すなわち、貯蔵部２０６）及び真空装置に接続され、濾過された。濾過後、基部２３５は蓋をされ、フィルター部２０８は、貯蔵部２０６から取り外された。５ｍＬのＣｏｌｉｌｅｒｔ（商標）培養物は、フィルター部２０８に添加され、フィルター部２０８は、ねじ付き３３ｍ直径キャップで閉じられた。第２フィルター部２０８は、同じ方法で調製されたが、ただし、５ｍＬのＲｅａｄｙｃｌｔ（登録商標）培養物が使用された。
【０４２１】
サンプルは、室温で２分間にわたりボルテックス（Ｆｉｘｅｄ  Ｓｐｅｅｄ  Ｖｏｒｔｅｘ  Ｍｉｘｅｒ）され、その後培養振盪器（Ｎｅｗｂｒｕｎｓｗｉｋ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ｓｈａｋｅｒ，Ｍｏｄｅｌ  Ｉｎｎｏｖａ  ４０００）内に配置され、３７℃で２時間にわたり３００ｒｐｍで撹拌された。１０ｃｆｕ〜５ｍＬのＣｏｌｉｅｒｔ培養物に、又は５ｍＬのＲｅａｄｙｃｕｌｔ（登録商標）を５０ｍＬの遠心管に添加することによって対照が調製され、同じ方法で振盪及び培養された。成長段階の終わりにおいて、各管のサンプルがメーカーの取扱説明書によって３Ｍ  ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ  Ｅ．ｃｏｌｉ／Ｃｏｌｉｆｏｒｍ  Ｃｏｕｎｔ  Ｐｌａｔｅｓに塗布されて、３７℃で一晩培養された。プレートはコロニー形成ユニット（ｃｆｕ）を判定するために、３Ｍ（商標）ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ（商標）Ｐｌａｔｅ  Ｒｅａｄｅｒを使用して読み取られた。細胞の投入数は、増加倍率を計算するために使用された。結果を表１８に示す。
【０４２２】
【表１８】
2014526041.tif 000020
【０４２３】
実施例２４−色素源及び蛍光助剤を使用した、透明なポリプロピレン複製構造内の細菌の外部検出
１０１〜１０２ｃｆｕを含む大腸菌懸濁液は、１０ｍＬのＲｅａｄｙｃｕｌｔ（登録商標）培養物中に調整され、５０ｍＬ遠心管内に分配された。対照サンプルは同様に調整されたが、１００μＬのＢｕｔｔｅｒｆｉｅｌｄ緩衝液を受容した。遠心管は、ＣＯＣ１で形成された蓋１で閉じられ、キャストポリプロピレンフィルムは、これに接着された微細構造化表面ＭＳ２Ｃを有し、更に、漏れを防ぐために、一般的な遠心キャップで固定された。管は、多目的遠心機においてキャップを下にして遠心力を作用させ、実施例２の手順に従って反転させた。標準的な遠心管キャップが中央に穴を有するキャップと交換され、３７℃で培養された。微細構造は、照射光及び蛍光灯を使用して、画像化システム内の蓋を通じて直接、定期的に画像化された。
【０４２４】
同じ初期大腸菌懸濁液が、参考例に記載された９６ウェルマイクロタイタープレート内で、Ｒｅａｄｙｃｕｌｔ（登録商標）培養物で試験された。
【０４２５】
Ｒｅａｄｙｃｕｌｔ（登録商標）は、蛍光助剤（Ｍｕ−ｇｌｃｕ）及び染色源（Ｘ−ｇａｌ）を含む。青−緑への色変化は、ガラクトシダーゼによるＸ−ｇａｌの開裂を示し、ＵＶ光の下の青色蛍光は、グルクロニダーゼ活性によるＭｕ−ｇｌｃｕの開裂を示す。蛍光の開始は、約５時間後に見られ、沈殿したＸ−ｇａｌは、約１０〜１２時間後に微細構造中に見られた。１ｃｆｕで培養されたマイクロタイターウェルは、約１８時間後に蛍光の開始及び色変化を示した。対照のサンプルにおいては蛍光は観察されなかった。
【０４２６】
実施例２５−微細構造化凹部に保持される体積の測定
およそ１２０ｍＬの内側体積を有する射出成形容器（すなわち、ボトル又は管）は、実施例１０に記載されるように調製された。容器は、ＴＯＰＡＳ  ８００７Ｓ−０４ポリマーから成形され、底部に微細構造化表面ＭＳ３Ｂを含んだ（例えば、図６Ａ〜６Ｃ参照）。蛍光剤溶液は、１００ｍＬの蒸留水に、０．５ｍｇのＣＹ５ラベル付きストレプトアビジン（Ｆｌｕｏｒｏｌｉｎｋ  ＰＡ４５００１，Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｕｃｋｉｎｇｈａｍｓｈｉｒｅ  Ｅｎｇｌａｎｄ）を溶かすことによって調製された。１０ｍＬのこの溶液は、容器内に配置された。容器は蓋をされ、微細構造化表面に向かって、４０００ＲＰＭで１０分間にわたって遠心力を作用させた。遠心力を作用させる工程の後、容器は実施例１４において記載されるように、取り外され、およそ０．２ＲＰＭで手動により１８０°反転させられた。反転後、上澄みは蓋をした管内に残されて、分析中におけるマイクロウェル内の液体の蒸発による損失を最小化するための湿度リザーバをもたらした。容器は、Ａｃｈｒｏｐｌａｎ  ４０Ｘ／０．８Ｗ対物レンズを備える、共焦点顕微鏡（Ｚｅｉｓｓ  Ａｘｉｏｐｌａｎ  ２  ｗｉｔｈ  ＬＳＭ  ５１０  Ｌａｓｅｒ  Ｍｏｄｕｌｅ，Ｚｅｉｓｓ，Ｔｈｏｒｎｗｏｏｄ  ＮＪ）のステージ上に配置された。微細構造化凹部における溶液の３次元画像が、５０％電力の６３３レーザー励起、及び６５０ｎｍ長パスフィルターを使用して得られた。操作パラメータは、３２０μｍ×３２０μｍ×２００μｍの視界を画定するように設定された。６８μｍのピンホールを使用して、１．３１μｍごとにＺ軸スライスが得られた。凹部の側壁の上部、凹部の底部、及び蛍光剤溶液の高さのＺ軸位置を確立するために（散乱光／反射光）、生じた三次元画像が使用された。垂直観察モード（Ｘ、Ｚ及びＹ、Ｚスライス）を使用して、凹部の側壁の上部がスライス１３１、蛍光剤液高さがスライス９４、かつ底部がスライス８であるようにして決定された。底部の高さを引いた後、液体の高さは、微細構造（すなわち、側壁）の上面から３０％下で、側壁の変曲点と一致するように決定される（ここで、側壁の曲率半径が変化し、側壁は半径のある部分から平坦な部分へと遷移した）。
【０４２７】
本開示の様々な特徴及び態様が以下の特許請求の範囲において記載される。
【図１】
2014526041.tif 000021
【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
2014526041.tif 000026
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2014526041.tif 000032
【図１２】
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【図１３】
2014526041.tif 000034
【図１４】
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【図１５】
2014526041.tif 000036
【図１６】
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【図１７】
2014526041.tif 000038
【図１８Ａ】
2014526041.tif 000039
【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
2014526041.tif 000042
【図１８Ｅ】
2014526041.tif 000043
【図１８Ｆ】
2014526041.tif 000044
【図１８Ｇ】
2014526041.tif 000045
【図１８Ｈ】
2014526041.tif 000046
【図１９Ａ】
2014526041.tif 000047
【図１９Ｂ】
2014526041.tif 000048
【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
2014526041.tif 000050
【図１９Ｅ】
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【図１９Ｆ】
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【図１９Ｇ】
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【図１９Ｈ】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
2014526041.tif 000056
【図２１Ｂ】
2014526041.tif 000057
【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
2014526041.tif 000060
【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【国際調査報告】
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