(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポイントオブケア分析検査システムにおいて、
ポイントオブケアリーダーであって、
内部を有するハウジング、
前記ハウジングの内部に配されたインキュベーターであって、回転するように構成された回転子を有し、円周方向に並べられた複数のスロットを有する、インキュベーター、
中心軸を中心として前記回転子を回転させる駆動機構、および、
前記ハウジングの内部に配された少なくとも１つの測定装置であって、定められたスキャンパスに沿って移動可能である、少なくとも１つの測定装置、
を含む、ポイントオブケアリーダーと、
複数の分析検査要素であって、各前記分析検査要素は、前記インキュベーターの前記スロットに嵌まるようなサイズであり、
平坦な支持体、および、
前記平坦な支持体を保持するようなサイズであるカートリッジ、
を含む、分析検査要素と、
を含み、
前記カートリッジは、上方カバー部分および下方カバー部分を含み、前記下方カバー部分は、前記平坦な支持体の両端部を支持し、細長い軸方向キャビティを有し、前記細長い軸方向キャビティの上に前記平坦な支持体が支持され、前記上方カバー部分は、保持された前記平坦な支持体に、ある量のサンプルを適用するように構成された少なくとも１つのポートを含み、
前記平坦な支持体は、少なくとも１つの試薬層と積み重なった関係で配された多孔質の拡散層を含むドライケミストリーチップ、またはラテラルフローアッセイ装置のうち少なくとも１つを保持し、前記細長い軸方向キャビティは、前記少なくとも１つの測定装置が、前記定められたスキャンパスに沿った移動により前記サンプルを測定できるようにする、ポイントオブケア分析検査システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記分析検査要素のうちの少なくとも１つが、複数の検査を実行するように構成されている、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記カートリッジの前記少なくとも１つのポートは、ある量のサンプルを前記平坦な支持体のサンプル受取ゾーンに適用するように構成されている、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも１つのポートは、前記平坦な支持体の前記サンプル受取ゾーンと整列しており、
前記サンプル受取ゾーンは、前記ラテラルフローアッセイ装置および前記ドライケミストリーチップのそれぞれに共通である、システム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも１つのポートと前記サンプル受取ゾーンとの間に配された分離フィルターを含む、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記カートリッジは、サンプル保持器をさらに含み、
前記サンプル保持器は、保持されたサンプルを前記平坦な支持体に選択的に放出するように構成されている、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、
前記ポイントオブケアリーダーは、前記インキュベーターに関連して配されたサンプル計量ステーションを含む、システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムにおいて、
前記サンプル計量ステーションは、サンプルを前記サンプル保持器から前記分析検査要素のサンプル受取ゾーンまで動かすように圧力を加えることができるポンプを含む、システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記少なくとも１つの測定装置は、反射計、光度計、蛍光光度計、電位差計、撮像装置、および赤外線センサーのうちの少なくとも１つを含む、システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記ポイントオブケアリーダーは、洗浄モジュールをさらに含む、システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムにおいて、
ユーザーインターフェースおよび前記ポイントオブケアリーダーに接続されたコントローラを含み、
前記コントローラは、少なくとも１組の記憶された命令に従って前記ポイントオブケアリーダーを動作させるようにプログラムされている、システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記ポイントオブケアリーダーは、前記ユーザーインターフェースを含むディスプレイをさらに含む、システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記ポイントオブケアリーダーは、前記分析検査要素を装填、および抜き取りするための少なくとも１つの入口／出口ポートを含む、システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、
前記ポイントオブケアリーダーは、少なくとも１つの前記分析検査要素を前記ポイントオブケアリーダーの中に自動的に装填するように構成されたスタッカーポートを含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔関係出願の相互参照〕
本出願は、米国特許法第１１９条の適用部分の下、「POINT OF CARE ANALYTICAL PROCESSING SYSTEM」というタイトルの、２０１５年７月２３日出願の米国特許出願第１４／８０７，２１２号および２０１４年７月２４日出願の米国特許出願第６２／０２８，４３９の優先権を主張し、これらそれぞれの文書の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれるものである。
【０００２】
〔技術分野〕
本出願は、概して、診断臨床装置（diagnostic clinical devices）の分野に関し、より具体的には、複数回の検査を行うことを可能にする個々の検査要素を含む、複数の分析検査要素を取り扱うことができる、ポイントオブケア分析システムに関する。
【０００３】
〔背景〕
ポイントオブケア（ＰＯＣ）検査は、患者の近くで単純な分析リーダーおよび検査要素を使用して、迅速な診断結果を提供するものであり、検査要素は、典型的には、複数の検査要素を保管することができるカートリッジの中に入れられている。これらの器械の環境は、１つの医師の医院、グループ診療、救急処置センターであってよく、あるいは、ベッドサイド、緊急治療室、集中治療室、または他の場所を含む、病院環境をさらに含んでよく、各環境は、検査結果の迅速なターンアラウンドを必要とする。典型的なポイントオブケアシステムは、外からのアクセス（walk up access）／利用可能性およびスループットにより制限される。より具体的には、これらのシステムは、典型的には、一度に一人の患者または１つの検査を処理のために利用する。その結果、いったん検査要素がリーダー装置に挿入されると、前の検査が完了するまで、別の検査を開始することはできない。いくつかのイムノアッセイ測定では、検査を完了する時間は、１２分間であるか、またはそれより長くてよい。リーダーはまた、典型的には特定の検査測定方法（すなわち、蛍光測定、光度測定、または比色測定）に制限され、器具により行われ得る検査の、いくらか制限されたメニューを有する。リーダーは、検査が完了または中止されるまで、典型的にはロックされており、現行のＰＯＣリーダーは、１つのアッセイ方法のみの専用であるので、メニューおよびスループットの要求を満たすため複数のリーダーを配備することに対し、当技術分野における浸透した必要性が出てきている。各リーダーは、品質管理（ＱＣ）および日常保守をさらに必要とする。１回サンプルを処理すると、検査は容易に未処理分として保留され得、そのため、多くの状況では病院検査室が検査を実行するのに利用可能であるので、ポイントオブケア検査の利益が低減される。検査の柔軟性（すなわち、より幅広い利用可能な検査メニュー、および複数の検査タイプを処理する能力）を提供し、検査の未処理分を減らし、（リーダー、較正／制御、メンテナンス、および全体的な維持のコストの点で）著しいコスト削減をもたらす、前述した必要性に対する解決策は、複数のリーダーを配備するのと比較した場合、ポイントオブケア診断の必要性を満たすのに極めて重要である。
【０００４】
したがって、一態様によると、ポイントオブケア分析検査システムが提供され、この検査システムは、
ポイントオブケアリーダーであって、
内部を含むハウジング、
ハウジングの内部に配されたインキュベーターであって、回転するように構成され、円周方向に並べられた複数のスロットを有する回転子を有する、インキュベーター、
中心軸を中心として回転子を回転させる駆動機構、および、
少なくとも１つの測定装置、
を含む、ポイントオブケアリーダーと、
複数の分析検査要素であって、各分析検査要素は、インキュベーターのスロットに嵌まるようなサイズであり、
支持体、および、
支持体を保持するように構成されたカートリッジ、
を含む、分析検査要素と、
を含み、
カートリッジは、上方カバー部分および下方カバー部分を含み、
支持体は、少なくとも１つの試薬層と積み重ねた関係で配された多孔質の拡散層を含むドライケミストリーチップ、またはラテラルフローアッセイ装置のうちの少なくとも１つを保持する。
【０００５】
１つのバージョンによると、分析検査要素のうちの少なくとも１つは、複数の検査を実行するように構成されている。カートリッジは、ある量のサンプルを支持体のサンプル受取ゾーンに適用するため、サンプル受取ゾーンと整列した少なくとも１つのポートを含み得る。
【０００６】
別のバージョンによると、分析検査要素のうちの少なくとも１つは、ラテラルフローアッセイ装置ならびに少なくとも１つのドライケミストリーチップのそれぞれを含み得る。カートリッジは、支持体のサンプル受取ゾーンと整列したポートを含んでよく、サンプル受取ゾーンは、ラテラルフローアッセイ装置および少なくとも１つのドライケミストリーチップのそれぞれに共通である。
【０００７】
前述した分析検査要素はそれぞれ、共通のカートリッジにより画定されており、これらの検査要素をそれぞれ、１つのリーダーにおいて使用することが可能となる。
【０００８】
少なくとも１つの実施形態では、リーダーは、ディスプレイを含み得る。ディスプレイは、分析システムを操作するためにユーザーインターフェースを作り出すタッチスクリーンを含み得る。
【０００９】
一実施形態では、本明細書に記載されたシステムで使用される分析検査要素は、ラテラルフローアッセイ装置、および一般に１つの基板の上に配された少なくとも１つのドライケミストリー検査チップまたは支持体を含む。別のバージョンでは、複数のドライケミストリー検査チップが１つの基板の上に配され得る。
【００１０】
リーダーは、インキュベーターと関連して配された計量ステーションを含んでよく、計量ステーションは、ある量のサンプルを、支持された分析検査要素に提供するように構成された計量装置を含む。少なくとも１つのバージョンでは、計量ステーションは、分析検査要素上のサンプル供給部に圧力を加えるように構成され、かつ選択的にサンプルが検査要素のサンプル受取エリアに適用されるようにする、注入ポンプを含み得る。
【００１１】
リーダーは、複数の測定または読取ステーションを含んでよく、各ステーションは、インキュベーターの回転可能な回転子のスロットと整列した少なくとも１つの測定装置を有する。１つのバージョンでは、読取ステーションは、複数の検出器具、例えば、蛍光光度計および反射計を含み得る。
【００１２】
少なくとも１つのバージョンによると、リーダーは、分析検査要素を直接装填するように構成されてよく、あるいは、少なくとも１つの分析検査要素が、リーダー上に設けられたポートの中に入れられてもよく、その中に検査要素が検査のために後で装填されてもよい。分析検査要素は、ゲートで制御されたカートリッジを備えて構成されてよく、検査の作動および実行は、ランダムアクセスにより行われ得る。
【００１３】
別の態様によると、分析検査要素が提供され、これは、
支持体と、
支持体を保持するように構成されたカートリッジと、
を含み、
カートリッジは、上方カバー部分および下方カバー部分を含み、
支持体は、少なくとも１つの試薬層と積み重ねた関係で配された多孔質の拡散層を含む少なくとも１つのドライケミストリーチップを保持する。
【００１４】
カートリッジは、少なくとも１つのバージョンによると、カートリッジ上に配されたサンプル供給部をさらに含んでよく、この供給部は、保持された量のサンプルが、例えば、リーダー内部に収容された装置によって特に作用を受けるまで、少なくとも１つの支持された分析検査要素へと動くことを防ぐように、構成されている。少なくとも１つの実施形態によると、ポンプまたは類似手段が、カートリッジのサンプル供給部に適用されて、検査を実行するため送達および輸送特徴部を介して、収容されたサンプルを選択的に動かすことができる。さらに別の態様によると、ポイントオブケアリーダーのスループットを増大させる方法が提供され、この方法は、
回転子を有するインキュベーターを備えたリーダーを構成する工程であって、回転子は、中心軸を中心に回転するように支持され、かつ円周方向に並べられた複数のスロットを有する、工程と、
回転子を回転させる駆動機構を提供する工程と、
並べられたスロットのうちの少なくとも１つに関連して少なくとも１つの測定器械を提供する工程と、
リーダーの中に装填される複数の分析検査要素を提供する工程と、
を含み、
この複数の分析検査要素は、インキュベーターの並べられたスロットにより受容されるようなサイズであり、かつ少なくとも１つのドライケミストリーチップを含む支持体を保持する、カートリッジを含む。
【００１５】
１つのバージョンでは、分析検査要素は、少なくとも１つのラテラルフローアッセイ装置を含み、ラテラルフローアッセイ装置は、サンプル受取ゾーン、少なくとも１つの試薬ゾーン、および吸収ゾーンを含み、これらのゾーンはそれぞれ、流体流路に沿って並べられている。
【００１６】
１つのバージョンでは、流体流路の少なくとも一部が、複数の突出部を含み、突出部は、基板から延びており、画定された流体流路に沿った毛細管流動を可能にする、高さ、直径、および突出部間における中心相互間の間隔を有している。
【００１７】
少なくとも１つのバージョンでは、複数の分析検査要素は、サンプル供給部または保持器を備えて構成されてよく、リーダーは、サンプル供給部に係合し、かつ毛細管作用もしくは他の駆動力を受けてサンプルを検査要素のサンプル受取エリアまで動かすことによって、分析検査要素を選択的に作動させるように構成され、これにより、その後、検査のためサンプルがさらに移動する。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態によると、本明細書に記載するポイントオブケア分析システムは、システムの入口ポートおよび出口ポート、読取ステーションもしくは他の測定ステーション、ならびに流体アクチュエータへのアクセスを提供する、インキュベートされた位置付け輸送部（incubated positioning transport）を用いて、ランダムアクセスシーケンスで全血（もしくは他のサンプル）検査要素を好都合に処理するように構成されている。システムの１つの特徴は、リーダーが２つ以上の検査要素を一度に処理する能力であり、これにより、効果的なワークフローおよびより迅速なターンアラウンドタイムが可能となる。検査のスループットは、検査のインキュベーション時間（例えば、５〜１５分）、インキュベーター内における利用可能な回転子位置の数（例えば、４つ、８つの位置であるが、この数は、より多くなるか、より少なくなるよう変えることができる）、および検査要素１つ当たりに実行され得る多重検査の数（例えば、１〜８検査）により、左右される。
【００１９】
前述した器械は、例えば、低コストの検査へのアクセスが問題となっている新興市場のための、理想的な解決策である。このシステムにより提供される、増大したスループットは、小さな研究室にとって十分であり、ランダムアクセスを可能にする、ゲートで制御されたカートリッジにより、これは一人のオペレーターが容易に操作することができる。この能力により、１つのリーダーが、ポイントオブケア環境の検査に関する必要性を完全に満たすことができ、個別のサンプル検査で生じるような障害を作り出すことなく、２つ以上の検査を行うことが可能となる。
【００２０】
１つのバージョンでは、分析検査要素は、約１〜約８個の別々の検査を支持することができる。
【００２１】
有利なことに、本明細書で説明する分析システムは、不変の／共通したアッセイフォームファクタを有する分析検査要素を導入し、目的の全血、血漿、血清、尿もしくは他の体液中の分析物の測定を可能にする。
【００２２】
さらに、本明細書で説明する分析検査要素およびシステムは、小さなサンプルサイズを可能にする。例えば、２５μＬと少ない、小さな全血サンプルを使用することができるが、このシステムは、より大きな範囲（例えば、１０〜２００μＬ）も容易に受け入れるように構成され得る。
【００２３】
選択的なサンプル計量を可能にするゲートで制御されたカートリッジ（検査要素）の使用、およびシステムのデザインにより、真のランダムアクセス処理（true random access processing）で一般化学およびイムノアッセイを同時に処理する能力を有する、複数のケミストリー法が、採用され得る。
【００２４】
このシステムにより、広範なメニューにわたって効率的に動作するよう同じカートリッジ内部で１つまたは複数の検査ができるようにする、検査カートリッジが可能となる。
【００２５】
本明細書で説明するシステムに関してもたらされ得るモジュール性（例えば、さまざまな測定モジュールを取り換えることができる）に加えて、システムは、検査要素がいったんリーダー内に装填されたら自動的に動作するように構成され得る。一度に２つ以上の消耗品を処理する場合にタイミングが重要であるため、ゲートで制御された消耗品（分析器により作動されるまで送達されないサンプル）が前提とされ、これはリーダーの制御下になければならず、要求に応じて、処理がもたらされる。タッチスクリーンユーザーインターフェース（ＵＩ）は、本明細書で説明するシステムを備えて、単純な情報の入力および検索を提供することができる。
【００２６】
実行されるべき検査、および／または本明細書で設計されるシステムのための収容されたすべての分析検査要素に適用可能な共通のフォームファクタを用いる検査装置に応じて、洗浄モジュールなど、他の要素も提供され得る。
【００２７】
これらおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明から容易に明らかとなるであろう。以下の詳細な説明は、添付図面と併せて読むべきでものある。
【００２８】
〔詳細な説明〕
以下の説明は、小型のリーダーを含むポイントオブケアシステム、ならびにそのリーダーと共に使用され得る分析検査要素のさまざまな実施形態に関連する。添付図面に関連して適切な見解を提供するために、本論考全体にわたり、特定の用語を使用する。「上部」、「下部」、「上方」、「下方」、「上」、「下」、「遠位」、「近位」などを含む、これらの用語は、具体的に示していない限り、請求項の範囲を含め、発明の概念の範囲を狭めることを意図していない。
【００２９】
さらに、提供する図面は、主張および説明する発明の顕著な特徴を明確に例示することを意図するものである。そのため、これらの図面は、必ずしも縮尺どおりでない場合があり、読み手は解釈の目的で過度に寸法を頼りにすべきではない。
【００３０】
請求項を含め、本明細書で使用されるような、単数形「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」は、文脈が別段指示していない限り、複数の指示物を含むことが意図されている。
【００３１】
本明細書で使用されるような用語「約」は、精度のレベルを示すために数値と関連して使用され、当業者によく知られており、かつ許容され得るものである。この用語を左右する間隔は、好ましくは±２０％である。
【００３２】
以下に続く用語のいくつかを定義する観点から、用語「分析物」は、用語「マーカー」の同義語として使用されており、任意の化学的または生物学的物質を最小限に包含することを意図しており、この物質は、量的もしくは質的に測定され、かつ小分子、タンパク質、抗体、ＤＮＡ、ＲＮＡ、核酸、ウイルス成分もしくは無傷のウイルス（intact viruses）、細菌成分もしくは無傷の細菌、細胞成分もしくは無傷の細胞、ならびにそれらの複合体および誘導体を含み得る。
【００３３】
本明細書で使用される用語「サンプル」は、成分の有無、成分の濃度などといった特性のうちのいずれかの質的または量的決定を受けることが意図された、ある容積の液体、溶液、または懸濁液を指す。本明細書に記載するような、本出願の文脈における典型的なサンプルは、血液、血漿、血清、リンパ、尿、唾液、精液、羊水、胃液、痰、喀痰、粘液、涙、便などといった、ヒトまたは動物の体液を含み得る。他のタイプのサンプルは、ヒトまたは動物の組織サンプルに由来し、サンプル組織は、検査のため特定の組織成分を明らかにするよう、液体、溶液、または懸濁液へと処理されている。本出願の実施形態は、意図されたとおり、全ての身体サンプルに適用可能であるが、好ましくは全血、尿、または喀痰のサンプルに適用可能である。
【００３４】
他の場合、サンプルは、食品テスト、環境テスト、生物学的脅威もしくは生物学的危険テストなどに関連し得る。しかしながら、前述したものは、本発明の目的で使用され得るサンプルのほんの一例を示しているに過ぎない。
【００３５】
本発明では、サンプルのラテラルフロー、および、サンプル中に存在する成分と、装置内に存在するかもしくは処置中に装置に添加された試薬との相互作用、および、そのような相互作用の検出に基づく、あらゆる決定は、量的なものであっても、質的なものであっても、診断目的など、任意の目的のためであってよい。このような検査を、しばしば「ラテラルフローアッセイ」と呼ぶ。
【００３６】
診断決定の例は、分析物の決定を含むが、これに限定されず、分析物はまた、さまざまな異常、例えば、血糖、血中ケトン、尿中ブドウ糖、（糖尿病）、血中コレステロール、（アテローム性動脈硬化症、肥満など）といった、慢性代謝異常に特異的な「マーカー」；他の特定の疾患、例えば急性疾患のマーカー、例えば冠動脈梗塞マーカー（例えば、トロピニン‐Ｔ（tropinin-T）、ＮＴ−ＰｒｏＢＮＰ）、甲状腺機能のマーカー（例えば、甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）の決定）、ウイルス感染のマーカー（特定のウイルス抗体の検出のための、ラテラルフローイムノアッセイの使用）等、他の心臓指標、一般化学、電解質、脂質パネルなどと、同義的に呼ばれる。
【００３７】
さらに別の重要な分野は、コンパニオン診断法の分野であり、この分野では、薬剤などの治療薬が、そのような薬剤を必要としている個人に投与される。その後、適切なアッセイが行われ、適切なマーカーのレベルを判断し、その薬剤が望ましい効果を有しているかどうかが判断される。あるいは、本発明と共に使用可能なアッセイ装置を、治療薬の投与前に使用して、治療薬が、困窮している個人の助けとなるかどうか判断することができる。
【００３８】
さらに別の重要な分野は、尿もしくは他のサンプル中の特定の薬剤および薬剤代謝産物の決定といった、薬物乱用を示す薬剤および薬剤代謝産物の容易かつ迅速な検出のための、薬剤検査の分野である。
【００３９】
本明細書全体にわたり論じられるような用語「ラテラルフロー装置」は、サンプルなどの流体を受け取り、横方向に配された流体輸送路または流体流路を含む、あらゆる装置を指し、横方向に配された流体輸送路または流体流路に沿って、さまざまなステーションまたはサイト（ゾーン）が、さまざまな試薬、フィルターなどを支持するために設けられており、毛細管または加えられた他の力の影響を受けて、サンプルがこれらのステーションまたはサイト（ゾーン）を横切り、少なくとも１つの目的の分析物（マーカー）を検出するために、これらのステーションまたはサイト（ゾーン）において、ラテラルフローアッセイが実行される。
【００４０】
本出願全体にわたり論じられるような用語「薄膜化学装置」、「薄膜チップ」、「ドライケミストリー装置」または「ドライケミストリーチップ」は、参照により内容全体が本明細書に組み込まれる米国特許第３，９９２，１５８号で論じられているような、多孔質の拡散層および少なくとも１つの試薬層を含む、一体化した積み重ね式の層が蓄積したものを指す。
【００４１】
用語「自動臨床分析器」、「臨床診断器械」、または「臨床分析器」は、さまざまな分析検査要素のスケジューリングおよび処理を可能にする任意の器械を指し、これには、本明細書で論じるような、ラテラルフローアッセイ装置およびドライケミストリーまたは薄膜化学を使用するものが含まれ、また、この器械では、複数の検査要素が、処理のため最初に装填され得る。この器械は、自動的または半自動的に複数の分析検査要素を装填、インキュベート、および検査／評価するように構成された複数の構成要素／システムをさらに含み、検査要素は、使用者の介入なしで、カートリッジまたは他の器械など、少なくとも１つの収容された貯蔵供給部から自動的に分配される。本明細書で論じるように、また共通のフォームファクタに基づいて、前述した組立品は、「ポイントオブケア」バージョンをさらに含み得る。
【００４２】
本明細書で使用される用語「検査器械」は、ラテラルフローアッセイ装置およびドライスライド要素、またはラテラルフロー装置とドライスライド分析検査要素との組み合わせの、支持、スケジューリング、および処理を可能にする、任意の装置または分析システムを指す。検査器械は、自動臨床分析器または臨床診断器械、例えば、ベンチ、テーブルトップ、またはメインフレーム臨床分析器、ならびにポイントオブケア（ＰＯＣ）および他の適切な装置を含み得る。この定義を目的として、検査器械は、複数の分析検査要素を装填および検査／評価する複数の構成要素／システムを含んでよく、これらはそれぞれ、複数の分析検査要素の少なくとも１つの検出可能な信号の存在を検出するためのさまざまな検出器具を含む、少なくとも１つのラテラルフロー装置および／または少なくとも１つのドライケミストリー検査要素を含み得る。
【００４３】
請求項を含め、本出願全体にわたり使用される用語「ゾーン」、「エリア」および「サイト」は、先行技術装置または本発明の実施形態による少なくとも１つのラテラルフローアッセイ装置のいずれかにおける、基板上の流体流路の一部を定義するものである。用語「層」は、本発明の少なくとも１つの実施形態によるドライスライドまたは薄膜分析検査要素の一部を定めるために同様に用いられている。
【００４４】
本明細書で使用される用語「ゲートで制御された（gated）」は、サンプルがカートリッジ本体上の収集ポートまたは類似の保持もしくは供給特徴部に適用される、分析検査要素の、ある特徴部を指す。サンプルは、サンプルを収集ポートから検査要素のサンプル受取エリアもしくはゾーンへと動かす装置によって特に作用され、それによって分析検査要素を選択的に作動もしくは活性化させるまでは、収容された支持体などの、検査要素の検査特徴部へ移動しない。
【００４５】
用語「反応」は、サンプルの成分と基板上もしくは基板内の少なくとも１つの試薬もしくは複数の試薬との間、または、サンプル中に存在する２つ以上の成分間で生じる、任意の反応を定義するのに使用される。用語「反応」は、分析物の質的もしくは量的決定の一環として、分析物（マーカー）と試薬との間で起こる、反応を定義するのに特に使用される。
【００４６】
本明細書で使用される用語「基板」または「支持体」は、キャリアまたはマトリックスを指し、これにサンプルが加えられ、かつ、この上もしくは中で、決定が行われるか、あるいは、ここで、分析物と試薬との間の反応が起こる。
【００４７】
本明細書で使用される用語「検出」および「検出信号」は、視覚的に、かつ／または検出器具などの機械視覚によって監視され得る感知可能な指標を提供する能力を指す。
【００４８】
本明細書では、用語「処理関連事象」は、例えばラテラルフローアッセイ装置における洗浄試薬などの少なくとも１つの試薬の添加など、本明細書で説明するような、分析検査要素における分析物の検出より前に起こる事象を指す。
【００４９】
この説明の目的で、用語「抱合体」は、検出要素および結合パートナーの両方を有する任意の部分を意味している。
【００５０】
この説明の目的で、「検出要素」は、その物理的分布および／またはそれが運ぶ信号の強度に関して検出可能な物質であり、例えば、発光性分子（例えば、蛍光剤、燐光剤（phosphorescent agents）、化学発光剤、生物発光剤など）、有色分子、反応時に発色する分子、酵素、ラジオアイソトープ、特定の結合を示すリガンドなどであるが、これらに制限されない。検出要素は、標識とも呼ばれ、好ましくは、発色団、蛍光団、放射性標識、および酵素から選択される。適切な標識は、抗体、タンパク質、および核酸を標識するための広範な染料を提供する、商業的供給業者から入手可能である。例えば、事実上、可視および赤外スペクトル全体に及ぶ蛍光団がある。適切な蛍光標識または燐光標識は、例えば、フルオレセイン（fluoroceins）、Ｃｙ３、Ｃｙ５などを含むが、これらに制限されない。適切な化学発光標識は、ルミノール、サイリウムなどを含むが、これらに制限されない。
【００５１】
同様に、放射性標識は市販されており、あるいは、検出要素は、放射性標識を組み込むように合成され得る。適切な放射性標識は、放射性ヨウ素およびリン、例えば１２５Ｉおよび３２Ｐを含むが、これらに制限されない。
【００５２】
適切な酵素標識は、西洋ワサビペルオキシダーゼ、β‐ガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリ性ホスファターゼなどを含むが、これらに制限されない。２つの標識は、それらが、互いを著しく妨げたり、妨害したり、抑制したり（quenching）せずに、個々に検出され、好ましくは同時に定量化され得る場合に、「区別可能」である。例えば複数の分析物またはマーカーが検出されている場合、２つ以上の標識を使用することができる。
【００５３】
結合パートナーは、分析物の存在または量を判断するのに用いられ得る錯体を形成することができる材料である。例えば、「サンドイッチ」アッセイでは、抱合体の結合パートナーは、分析物および抱合体を含む錯体を形成することができ、その錯体は、検出ゾーンに統合された、捕捉要素とも呼ばれる別の結合パートナーに、さらに結合することができる。競合イムノアッセイでは、分析物は、抱合体の結合パートナーが、検出ゾーンに統合された、捕捉要素とも呼ばれる別の結合パートナーに結合するのを妨害する。抱合体に含まれる、例としての結合パートナーは、抗体、抗原、分析物、または分析物模倣物、タンパク質などを含む。
【００５４】
図１を参照すると、既知の技術によるラテラルフローアッセイ装置が、基板６によって画定され、基板６は、実質的に平坦であり、上方表面または上面７によってさらに画定されている。複数の突出部１２、例えば微小支柱または柱状部が、基板６から上面７まで上方に延びている。これらの突出部１２は、互いに離間した関係で配されており、アッセイ装置１内に導入された液体サンプルに対する横方向毛細管力をもたらすように、それらの高さおよび直径、ならびにそれらの中心相互間の間隔の寸法が決められている。アッセイ装置１は、少なくとも１つの流体流路に沿って線状に配された複数のエリアまたはゾーンによって、さらに画定され、ゾーンはそれぞれ、流体の流れを促すように突出部１２を含む。さらに具体的には、アッセイ装置１は、少なくとも１つの試薬ゾーン３に隣接してサンプル受取ゾーン２を含み、ゾーン３は、コーティングされるか、浸漬されるか、または別様に突出部１２上に適用もしくは堆積された検出抱合体などの検出材料を有する。このデザインによると、試薬ゾーン３から延びるフローチャネル４は、行われているアッセイの種類に応じて、少なくとも１つの検出ゾーンおよび／または別の試薬ゾーンを含んでよく、フローチャネル４は、サンプル受取ゾーン２に対して流体流路の反対端に配された吸収または吸い上げゾーン５まで延びている。このラテラルフローアッセイ装置１のデザインに関するさらなる詳細は、米国特許第８，０２５，８５４  Ｂ２、ＷＯ２００３／１０３８３５、ＷＯ２００５／０８９０８２、ＷＯ２００５／１１８１３９、ＷＯ２００６／１３７７８５で見ることができ、これらの文書それぞれの内容は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【００５５】
全体的な動作に関しては、全血などの流体サンプルは、カバー（不図示）を通じて、またはピペット（不図示）もしくは他の分配手段を用いた直接適用によって、サンプル受取ゾーン２に最初に適用され、サンプルは、複数の突出部１２により及ぼされる毛細管圧に基づいて、少なくとも１つの試薬ゾーン３を通って流体流路に沿って動かされる。サンプルは、試薬ゾーン３に堆積した検出材料にぶつかり、検出材料は、サンプルと接触すると、視覚的に感知可能な色の変化などの、検出可能な信号を生成する。サンプルは、溶解した検出材料と共に、少なくとも１つの検出ゾーンもしくはエリア（不図示）を有するフローチャネル４を通って流体流路に沿ってアッセイ装置１の中を移動し続け、蛍光光度計などの測定器具によるアクセスを可能にし、サンプルは、流体流路に沿って吸収ゾーン５まで動き続ける。吸収ゾーン５を満たすのに十分な時間が過ぎたら、アッセイは完了したと考えられ、検出可能な結果を、少なくとも１つの検出ゾーンにおいて検出器具（不図示）を用いて得ることができる。
【００５６】
図２を参照すると、ラテラルフローアッセイ装置２０の別の例またはバージョンは、平坦な基板４０を含み、平坦な基板４０は、成型可能なプラスチック（moldable plastic）または他の適切な非多孔質材料から作られ得る。好適な材料は、成型されることができる光学的に透明なプラスチック材料である、ゼオノール（Zeonor）である。基板４０は、上面または上方表面４４により画定され、上面または上方表面４４は、サンプル受取ゾーン４８、試薬ゾーン５２、複数の検出ゾーン５６（１つのみ図示されている）、および吸収ゾーンもしくは吸い上げゾーン６０を含む、複数の別個のゾーンまたはエリアによってさらに画定されている。この既知の装置デザインによると、前述したゾーンはそれぞれ、フローチャネル６４をさらに含む画定された流体流路に沿って線状に互いに流体接続されており、図１のアッセイ装置１で設けられたものと同様の複数の突出部（不図示）が、ゾーンおよび／またはフローチャネル６４のうちの少なくとも１つの内部に配されており、これらの突出部は、基板４０の上方表面４４まで上方に延びている。
【００５７】
図１のアッセイ装置１に関して先に述べたように、このアッセイ装置２０の突出部は、追加の構造体（すなわち、側壁、カバー、もしくは蓋）、または外部から加えられる何らかの力の適用を必要とせずに、導入された流体に関して横方向毛細管流動を引き起こすか、または誘発する、高さおよび直径寸法、ならびに構成された突出部同士の中心相互間の間隔によっても、画定されている。このデザインによると、画定された流体流路は、少なくとも部分的に開いている。「開いている」とは、毛細管流動を助長する距離に保持されるカバーも蓋もないことを意味している。よって、蓋は、流体流路およびアッセイ装置２０の物理的保護として存在する場合には、流体流路に沿って発生する毛細管流動を助長しない。この既知のアッセイ装置２０では、親水性の箔またはテープカバー７０が、アッセイ装置２０における流体流動を増やすために、吸い上げゾーン６０の突出部の上部に接着的に、または別様に付けられ、複数の通気孔もしくは通気孔エリア７４が、親水性の箔またはテープ層７０内にさらに画定されている。画定された突出部を含む、開いた横方向流体流路は、以下の公報：ＷＯ２００３／１０３８３５、ＷＯ２００５／０８９０８２；ＷＯ２００５／１１８１３９；ＷＯ２００６／１３７７８５；およびＷＯ２００７／１４９０４２、ならびに米国特許出願公開第２０１４／０１４１５２７  Ａ１、に記載されており、これらはそれぞれ、参照により全体として本明細書に組み込まれる。さらに具体的には、延出している突出部はそれぞれ、血漿、好ましくはヒトの血漿などの適用された流体の横方向毛細管流動が達成され得るように、高さ（Ｈ）、直径（Ｄ）、および突出部（ｔ１、ｔ２）間の１つもしくは複数の距離を有する。これらの関係は、参照により全体としてさらに組み込まれる、米国特許出願公開第２００６／０２８５９９６号でさらに論じられている。
【００５８】
使用時には、アッセイ装置２０は、図１のアッセイ装置１と同じような原理で動作し、サンプルは、カバー（不図示）上に設けられたポートなどを通じて、サンプル受取ゾーン４８に適用され、サンプル受取ゾーン４８の突出部まで湿潤される。この流体接触により、サンプルは、毛細管力下で、サンプル受取ゾーン４８から、堆積した検出材料を含む試薬ゾーン５２まで動く。サンプルによって湿潤すると、試薬ゾーン５２内に支持された検出材料は、サンプルと反応して溶解し、それによって、視覚的に感知可能な（有色）信号を生成する。サンプルおよび溶解した検出材料は、毛細管力下で、画定された流体流路に沿って、より具体的にはフローチャネル６４に沿って、吸収ゾーン６０内へと進む。吸収ゾーン６０が流体で満たされると、アッセイは完了したと考えられ、少なくとも１つの検出ゾーン５６に対する適切な検出器具（例えば、蛍光光度計）によってアッセイ結果を得ることができる。前述のとおり、親水性の箔またはテープカバーが、この装置２０の吸収ゾーン内で突出部の上部に取り付けられており、カバーは、画定された流体流路に沿ってサンプルを引っ張るよう、毛細管力を助ける。好ましくは、親水性のカバー７０は、吸収ゾーン６０全体にわたり設けられ、通気孔エリア７４が、吸収ゾーン６０の後端部に配されている。前述したアッセイ装置２０は、基板４０、および画定された流体流路の関連セクションを含め、本明細書では全体を通じて「ラテラルフローアッセイ装置」と呼ばれる。
【００５９】
図３を参照すると、ここでは参照符号１００で明示される、ラテラルフローアッセイ装置の前述したバージョンまたは等価なバージョンは、カートリッジ１４０内部に適切に支持されて、分析検査要素を画定することができる。前記のとおり、ラテラルフローアッセイ装置１００は、基板もしくは支持体１０２を含み、基板もしくは支持体１０２は、好ましくは平坦であり、画定された上面または上方表面１０４を有し、上面または上方表面１０４は、画定された流体流路に沿って配された複数のゾーンもしくはエリアによってさらに画定されている。これらのゾーンは、画定された流体流路の一端部に配されたサンプル受取ゾーン１０８と、サンプル受取ゾーン１０８の下流にあるが、これと隣接し、かつ流体接続されている試薬ゾーン１１２と、を含む。吸収ゾーンもしくは吸い上げゾーン１１６は、サンプル受取ゾーン１０８に対して流体流路の反対端部に配されている。吸収ゾーン１１６および試薬ゾーン１１２は、少なくとも１つの検出ゾーン１１８をさらに含み得る、フローチャネル１２０によって相互接続されている。サンプルと反応するように構成された、ある量の検出材料（不図示）が、試薬ゾーン１１２に適用されるか、または別様に堆積している。この例示的な構造によると、ゾーン１０８、１１２、１１６およびフローチャネル１２０のそれぞれが、前述したような形で横方向毛細管流動を誘発するように適切に構成され寸法決めされた、図１に先に示したもののような複数の突出部（不図示）を含む。このバージョンによると、基板１０２は、好ましくは、光学的に透明なプラスチック材料で製造される。
【００６０】
本明細書で説明するカートリッジ１４０は、上方カバー部分１４４および下方カバー部分１４８を含み、上方カバー部分１４４および下方カバー部分１４８はそれぞれ、それらの間にラテラルフローアッセイ装置１００を挟むようにサイズ決めされ、構成されている。上方カバー部分１４４は、収集クリップ（この図面では不図示）を含み、収集クリップは、収集クリップからのサンプルの導入を可能にするサイズであり、かつラテラルフローアッセイ装置１００のサンプル受取ゾーン１０８と整列するポート１５２に対して、サンプル供給部または貯蔵部として作用する。このデザインにより、ゲートで制御された検査要素またはカートリッジが作られ、サンプルは、検査要素を作動させるために保持されたサンプルをカートリッジ１４０の範囲まで駆動するポンプまたは類似手段によって作用されるまで、収集クリップ内部に保持される。このデザインによると、適切な多孔質表面を有する分離フィルター１５６が、ラテラルフローアッセイ支持体１００の上方カバー部分１４４およびサンプル受取ゾーン１０８の中、または上方カバー部分１４４とサンプル受取ゾーン１０８との間に配される。下方カバー部分１４８は、支持されたラテラルフローアッセイ装置１００の長さに実質的に沿って延びる、細長いキャビティ１６０を含み、これは、検出器具（不図示）が、典型的には試薬により生成された検出可能な信号の程度を検出する蛍光光度計を使用して、少なくとも１つの検出ゾーンにおいて目的の分析物を検出することを可能にする。
【００６１】
本明細書に記載したラテラルフローアッセイ装置の構成要素（すなわち、装置の他の部分とは別の部品であるかどうかにかかわらず、装置の物理的構造）は、コポリマー、ブレンド、積層体、金属化箔、金属化フィルム、または金属から準備され得る。あるいは、装置の構成要素は、以下の材料：ポリオレフィン、ポリエステル、スチレン含有ポリマー、ポリカーボネート、アクリルポリマー、塩素含有ポリマー、アセタールホモポリマーおよびコポリマー、セルロース誘導体およびそれらのエステル、硝酸セルロース、フッ素含有ポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、硫黄含有ポリマー、ポリウレタン、シリコーン含有ポリマー、ガラス（エッチングガラスなど）、およびセラミック材料、のうちの１つに堆積した、コポリマー、ブレンド、積層体、金属化箔、金属化フィルム、または金属から準備されてもよい。あるいは、装置の構成要素は、プラスチック、エラストマー、ラテックス、シリコンチップ、もしくは金属で作られてよく、エラストマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリレート、シリコンエラストマー、もしくはラテックスを含み得る。あるいは、装置の構成要素は、ラテックス、ポリスチレンラテックス、もしくは疎水性ポリマーから準備されてよく、疎水性ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレン、もしくはポリエステルを含み得る。あるいは、装置の構成要素は、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、ポリスチレン、ポリアクリレート、もしくはポリカーボネートを含み得る。あるいは、装置の構成要素は、エンボス加工されるか、圧延されるか、もしくは射出成形されることができるプラスチックから、または、さまざまな長鎖アルカンチオールが吸着され得る、銅、銀、および金のフィルムの表面から、作られる。圧延されるか、もしくは射出成形されることができるプラスチックの構造は、ポリスチレン、ポリカーボネート、もしくはポリアクリレートを含み得る。特に好適な実施形態では、ラテラルフローアッセイ装置は、ゼオノール（Zeonor）（登録商標）の名称で販売されているものなどのシクロオレフィンポリマーから射出成形される。好適な射出成形技術が、米国特許第６，３７２，５４２号、６，７３３，６８２号、６，８１１，７３６号、６，８８４，３７０号、および６，７３３，６８２号に記載されており、これらはすべて、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００６２】
ラテラルフローアッセイ装置に加えて、目的とする特定の分析物（マーカー）を決定するためにメインフレームおよびデスクトップの分析器で広く使用されている、いわゆる「薄膜」またはドライスライドケミストリー分析検査要素もある。ドライスライドケミストリーまたは薄膜化学の基本原理は、米国特許第３，９９２，１５８号に記載されており、この内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。ドライスライド分析検査要素１８０の典型的な断面図が、図４（ａ）に示されており、ここでは、垂直に積み重なった一体的な複数の層が、下方支持体１９８に対して配されている。これらの層は、多孔質ポリマーなどの拡散層１８４を含み、拡散層１８４は、反射層１９２および濾過層１９６など、検出を容易にするために使用される追加層に加えて、少なくとも１つの試薬層１８８と流体接触しており、これらの層はそれぞれ、下方支持体１９８上に積み重ねられた関係にある。ドライスライド分析検査要素に対して行われた検査の検出は、要素の反応層に関する色濃度への変化に基づいて結果を判断する反射計、またはイオン選択電極（不図示）を有するドライケミストリー検査要素もしくはスライド要素を用いた電位差計を使用して、行われる。ドライスライド分析要素の製造および検査に関するさらなる詳細は、本明細書に組み込まれる前記の‘１５８号特許において提供されている。
【００６３】
図４（ｂ）は、例示的な実施形態による分析検査要素の例示的な実施形態を示している。分析検査要素２００は、カートリッジ２０４、および基板もしくは支持体２０６を含み、基板もしくは支持体２０６は、支持体２０６の上面２１０に対して支持された少なくとも１つのドライスライドケミストリーチップ２０８を保持している。カートリッジ２０４は、上方カバー部分２１２および下方カバー部分２１６を含み、上方カバー部分２１２および下方カバー部分２１６は、互いに適合されており、また、基板２０６を固定した関係に保持するようにサイズ決めされた内部を画定し、少なくとも１つのケミストリーチップ２０８が、カートリッジ２０４の上方カバー部分２１２上に設けられたサンプル分配ポート２２０と関連して配されている。このバージョンによると、ケミストリーチップ２０８は、いわゆる「ドライスライド」または「ドライケミストリー」フォーマットを利用していて、チップ２０８の拡散層は、サンプル分配ポート２２０ならびに中間の分離フィルター１５６と整列する。カートリッジ２０４の下方部分２１６は、細長いキャビティ２２４を含み、細長いキャビティ２２４により、チップ２０８の反応層の色濃度における変化を識別するために、反射計などの検出器具を使用することができる。ドライケミストリーチップの構造および顕著な特徴に関するさらなる詳細は、先に組み込まれている米国特許第３，９９２，１５８号に記載されている。
【００６４】
別の例示的な実施形態によると、前述した基板／支持体は、２つ以上のドライケミストリーチップを保持するように適切に構成され得る。その点について、図５は、先に説明したものと同様のカートリッジ（不図示）により支持され得る、例示的なケミストリーチップ２６０を示している。このデザインによると、複数の別々のドライケミストリーチップ２７０が、１つの平坦な基板または支持体２６４の上に、線形配置で配されており、この線形配置により、複数の検査を連続して行うか、またはすべてを一度に行うことが可能となる。この特定のバージョンは、基板２６４上に離間した関係で配された、５つのドライケミストリーチップを含むが、この数は、適用／用途に応じて、必要があれば適切に変えてよいことが、容易に明らかとなるであろう。
【００６５】
分析検査要素のさらなるバージョンを企図することができる。例えば、図６によると、組み合わせ型またはハイブリダイズ型の分析検査要素３００のための支持体３０４が描かれており、この支持体３０４は、図２に示すもののようなラテラルフローアッセイ装置３２０、ならびに図４（ａ）に示すもののような少なくとも１つのドライケミストリーチップ３６０の双方が通常支持されることをさらに可能にする。このバージョンでは、支持体３０４は、プラスチックなどの非多孔質材料または類似材料から作られた、平坦な基板を含む。サンプル受取エリアまたはゾーン３０８は、支持体３０４の画定された流体流路の一端部に配されており、サンプル受取ゾーン３０８は、試薬エリアまたはゾーン３１２まで延び、試薬エリアまたはゾーン３１２は、流体流路の反対端部にある吸収もしくは吸い上げエリアまたはゾーン３２０まで、さらに延びている。フローチャネル３１６は、試薬エリア３１２と吸収ゾーン３２０とを相互接続し、フローチャネル３１６はまた、少なくとも１つの検出エリアまたはゾーン３２４を含む。前述した要素はそれぞれ、図２で先に記載したものなどのラテラルフローアッセイ装置に共通したものである。突出部（不図示）などの複数のフロー制御要素が、前述の配されたゾーンおよびフローチャネル３１６のそれぞれに設けられて、支持体３０４における流体の流れを促進することができ、突出部は、画定された流体流路に沿って横方向毛細管流動を引き起こすために、互いに対して構成され、かつ寸法決めされている。
【００６６】
さらに、またこの例示的な実施形態によると、一対のドライケミストリーチップ３６０も、支持体３０４上に設けられており、ドライケミストリーチップ３６０はそれぞれ、好ましくは多孔質の拡散層、および少なくとも１つの試薬層を、互いに対して垂直に積み重ねられた関係で含んでおり、これらの層は、平坦な基板の上または中に配されている。ドライケミストリーチップ３６０、より具体的にはその多孔質の拡散層は、例えば流動毛細管（flow capillaries）であってよい、それぞれのフローチャネル３６４、３６８によって、サンプル受取ゾーン３０８と相互接続されている。前述した例示的な分析検査要素と同様に、本明細書で説明する支持体３０４は、図３の上方カバー部分１４４および図３の下方カバー部分１４８を有し、支持体３０４を囲むようなサイズである、図３のカートリッジ１４０と共に使用されてよく、サンプル受取エリア３０８は、図３の流体計量ポート１５２と整列され、図３の分離カバー１５６が、計量ポート１５２の下にさらに設けられている。前述したものに見られるように、図３のカートリッジ１４０は、サンプルをカートリッジの範囲内に向けるよう作用されるまでサンプル貯蔵部もしくは供給部として作用する、収集クリップ（不図示）をさらに備えるのが好ましい。
【００６７】
動作に関しては、指を穿刺することによる被験者からの全血サンプルなどのサンプルが、最初に、検査要素に、より具体的には収集クリップに適用され、これは、検査要素が作動されるまでサンプルを保持する。あるいは、サンプルは、ピペットまたは他の手段を用いるなどして、図３の計量ポート１５２に直接適用されてもよい。いずれの場合も、サンプルが適用されると、サンプルは、フィルターを通じて分離され、支持体３０４のサンプル受取ゾーン３０８によって受け取られ、毛細管作用の下で、支持体３０４のラテラルフローアッセイ装置部分の隣接する試薬ゾーンまで、動かされる。さらに、サンプル流体はまた、やはり毛細管力を受けて、またはポンプ（不図示）などの外部手段によって、フローチャネル３６４、３６８を介してサンプル受取ゾーン３０８からそれぞれのドライケミストリーチップ３６０まで動かされる。サンプルが吸収エリア３２０の突出部を満たしたら、ラテラルフローアッセイは完了したとみなされ、検出器具（例えば蛍光光度計）を使用して、検出エリア３２４をスキャンすることができる。同様に、ドライケミストリーチップ３６０の反応層は、目的の分析物に比例して色濃度を生じる。結果を、反射計によって測定することができ、結果は、適切な数学的モデルおよび較正パラメータによって、算出され得る。いずれの場合も、支持体３０４を保持するカートリッジは、検出を容易にするために細長いキャビティを含み得る。
【００６８】
分析検査要素の前述した構造は、先に説明したラテラルフローアッセイ装置のカートリッジに共通であるフォームファクタを生じ、そのため、少なくとも２つの異なる検査および測定／検出プロトコルが、分析器具に対する共通のインターフェースを共有することを可能とする。したがって、適切な反射計および蛍光光度計の測定器具を収容したリーダーが、ラテラルフローアッセイおよびドライケミストリーアッセイの両方を処理することができ、それにより、複数のリーダーの必要がなくなる。
【００６９】
前述した共通のフォームファクタのデザインは、例示的なものであることが意図されており、当業者は、これらの発明の概念を具体化する代替的なバージョンを考え出すことができるであろう。
【００７０】
本明細書に記載する分析検査要素または等価な構造により提供される共通のフォームファクタは、有利なことに、より大きく、かつより広範なメニュー幅を有する、ポイントオブケア（ＰＯＣ）分析システムを可能にする。ＰＯＣリーダーが２つ以上の検査を一度に処理する能力は、アクセスの利用可能性（未処理分がない）および処理スループット（より多くの結果が利用可能であり、ＰＯＣおよび病院検査室の環境により広く適用される）の点で、使用者に著しい利益を与える。
【００７１】
さらに、収集クリップまたは類似構造の使用により、カートリッジが「ゲートで制御される」ことが可能となる。すなわち、サンプルは、検査を実際に行う目的で、選択的にアクセスされ得る。
【００７２】
図７を参照すると、本明細書に記載される分析検査要素を使用するように構成された、例示的な実施形態によるポイントオブケア（ＰＯＣ）リーダー５００が示されており、リーダー５００は、複数の検査および検査（測定）方法、ならびにランダムアクセスを可能にするように構成されている。
【００７３】
より具体的には、この例示的な実施形態によると、リーダー５００は、小型ハウジング５０４により画定され、小型ハウジング５０４は、ハウジング５０４の前側面５０８に沿って設けられた入口／出口ポート５１２を有し、図３〜図６で先に説明し描いたものなどの分析検査要素を個別に装填したり抜き取ったりすることを可能にする。オプションとして、スタッカーポート５２４も、全てを一度に処理するように、ある量のカートリッジを位置付けるために、前側面５０８の入口／出口ポート５１２に隣接して設けられている。ディスプレイ５２０も設けられており、ディスプレイは、タッチスクリーンを含み、装置５００にユーザーインターフェースを提供する。システムまたはリーダー５００は、バーコードリーダー（不図示）をさらに含んでよく、リーダー５００は、収容されたバッテリー（不図示）によって、またはＡＣ電源（不図示）を用いて、電力供給され得る。複数の検査要素を保持するカートリッジは、検査要素を用いて実行されるべき検査のタイプを示す、符号化ラベルを含んでよく、このラベルは、読み取られることができ、収容されたプロセッサが、使用者の介入なしで、符号化ラベルに自動的に係合するように構成されている。
【００７４】
図８は、図７のリーダー５００の内部の例示的な実施形態を示している。さらに具体的には、インキュベーター５３０が、図７のリーダーのハウジング５０４の内部に配されており、インキュベーター５３０は、円周方向に並べられた複数のスロット５３８を有する回転可能な回転子５３４を含み、各スロット５３８は、図４〜図６に従って先に説明したものなどの分析検査要素を保持するようなサイズであり、少なくとも１つの検出器具によるアクセスを可能にしている。回転子５３４は、Ｎ個の位置またはスロット５３８からなり、Ｎは、１、２〜８、またはそれより多くてよい。このバージョンでは、合計８個のスロット５３８が描かれており、スロット５３８のうちの４個は、透視図で示されている。円周方向に並べられた各スロット５３８は、イムノアッセイまたは一般化学を処理するためにアクティブな検査カートリッジを支持するように構成され、サイズ決めされている。インキュベーターの回転子５３４は、概略的に示された機構５５０によって駆動されてよく、機構５５０は、中心縦軸を中心に回転させるよう回転可能な回転子５３４に選択的に係合するように構成された、ベルト、磁性物質（magnetic）、被動歯車（gear driven）、もしくは他の適切な器械を含み得る。
【００７５】
さまざまなモジュールが、インキュベーター５３０の円周方向に並べられたスロット５３８にアクセスするように、ハウジング５０４内部に配された特定のステーションにおいて、回転可能な回転子５３４の周囲に対して、位置付けられている。より具体的には、この実施形態によれば、計量ステーション５４２は、サンプル注入ポンプまたは他の適切な機構を支持し、これは、支持されたカートリッジの収集クリップに係合し、かつ保持されたサンプルをフィルターに通して分析検査要素のサンプル受取エリアまで動かす流体圧力を加えるように構成されている。インキュベーター５３０は、駆動機構５５０によって割出しされ、回転子５３４を連続して前進させるかまたは割出しして、分析検査要素を、より具体的には検査要素の収集ポートを、注入ポンプと整列させ、これと係合させることができる。あるいは、ピペットまたは類似の分配手段が、注入ポンプの代わりに設けられてもよい。いずれにしても、計量ステーション５４２は、ゲートで制御された検査要素が適切に整列されたら、カートリッジのサンプル追加エリアに、サンプルを選択的に適用するか、または保持されたサンプルを動かすように構成されている。センサー（不図示）は、検査要素がスロット５３８内部に存在していて、ポンプに対して正しく設置もしくは位置付けされているかどうかを検出するために、設けられてよく、これらのセンサーは、常駐コントローラ（resident controller）５８０（この図では概略的に図示）に接続されている。スロット５３８が空であるか、または検査カートリッジがスロット５３８内部で適切な向きでない場合、ポンプまたは他の分配手段が起動されず、エラーメッセージが使用者に対してディスプレイ５２０上に表示される。
【００７６】
さらに、少なくとも１つの測定モジュール５７０が、インキュベーターの回転子５３４との関連で、リーダーのハウジング５０４の内部にさらに設けられ、より具体的には、円周方向に並べられたスロット５３８と整列する。この特定の実施形態によると、測定モジュール５７０は、走査反射計ならびに蛍光光度計を含み、これらはそれぞれ、定められたスキャンパスに沿って横切るように構成されている。他の測定モジュールが、インキュベーター５３０に関して、追加的に、または代替的に配されてよく、そのような測定モジュールは例えば、イオン選択電極の電位差測定化学（potentiometric chemistry）を測定する電位差計、光度計、または他の適切な測定器具であり、これらはそれぞれ、使用者により選択され、コントローラ５８０により記憶された、検査プロトコルに基づいて有効となる。
【００７７】
この特定の実施形態によると、洗浄モジュール５９０も、インキュベーター５３０に対して配されている。洗浄モジュール５９０は、コントローラ５８０に相互接続されており、常駐コントローラ５８０により記憶された検査プロトコルに基づいて、ラテラルフローアッセイ装置などの保持された検査要素に、ある量の洗浄液を自動的に適用するように構成され、かつ整列されている。
【００７８】
全体的な動作に関して、複数の分析検査要素（カートリッジ）が、入力ポート５１２を通じてリーダー５００内に個別に装填されてよく、インキュベーター５３０は、駆動機構５５０によって割出しされ（すなわち、４５または９０°）、所定の数の分析検査要素が回転子５３４のさまざまなスロット５３８内に装填されるのを可能にする。装填された検査要素は、先に論じたさまざまな例示的な検査要素デザインのいずれかまたはすべてを含んでよく、かつ少なくとも１つのラテラルフローアッセイ装置、ドライケミストリーチップ、またはそれぞれの組み合わせを含んでよい。別のバージョンによると、少なくとも１つのカートリッジがスタッカーポートに入れられてよく、このカートリッジは、リーダー５００の中にすぐには装填されないが、後で装填されるように構成されている。１つのバージョンでは、システムは、検査要素のカートリッジに係合し、かつインキュベーター５３０の空のスロット５３８内にカートリッジを引き込むように構成された、少なくとも１つのプッシャーブレードまたは類似の輸送機構（不図示）を含む。
【００７９】
特定の検査プロトコルは、リーダー５００のユーザーインターフェースを用いてディスプレイ５２０のタッチスクリーン上のメニューにアクセスすることによって、確立されることができ、このプロトコルは、コントローラ５８０によって自動的に制御される。あるいは、分析器は、使用者による介入を必要とすることなく自動的に実行されるべき検査のタイプを確認するために、検査要素を収容する、装填済みカートリッジをスキャンするよう、バーコードリーダーを利用することができる。さらに、検査要素またはカートリッジは、ＲＦＩＤタグなどの機械可読タグを含み得る。リーダー５００により得られた結果は、表示されることができ、さらに、有線接続で、またはＷｉＦｉ、ブルートゥース、もしくは他の無線プロトコルを用いて無線で、離れた場所まで送信され得る。さまざまな検査プロトコルの選択は、装填された分析検査要素が従来のラテラルフローアッセイ装置デザイン、分析ドライスライド要素デザインおよび／もしくはこれらのそれぞれを有するハイブリッドデザインのものであるかどうかによって、確立され得る。
【００８０】
典型的または例示的な検査プロトコルについて説明する。まず、分析検査要素にアクセスし、サンプルは、指穿刺または他の手段を用いて採取され、サンプルは、カートリッジの収集クリップに加えられる。収集クリップに関する詳細は、「Rotatable Disk-Shaped Fluid Sample Collection Device」のタイトルで２０１４年９月１８日に公開された米国特許出願公開第２０１４−０２７５８６６  Ａ１、および「Rotatable Fluid Sample Collection Device」のタイトルで２０１４年９月１８日に公開された米国特許出願公開第２０１４／０２７２９４１  Ａ１で見ることができ、これらの内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。カートリッジは、バーコードリーダーでスキャンされ得るラベルをさらに含んでよく、ラベルの情報により、特定の検査要素、およびその検査要素で実施されるべき検査が識別される。この情報は、リーダー５００のディスプレイ５２０および／またはバーコード読取装置のいずれかにおいて提示され得る。オペレーターは次に、コントローラ５８０により記憶されている、患者に関連する特定の情報、人口統計（demographics）または他の直接関係のある情報を、ディスプレイ／タッチスクリーン５２０に入力することができる。入力が完了したら、リーダーのハウジング５０４またはディスプレイ５２０のうちいずれかの上にあるボタンが、オペレーターによって作動され得る。この段階で、すべてのカートリッジがハウジング５０４の入力／出口スロット５１２またはスタッカースロット５２４内部に装填されていると仮定して、オペレーターの、システムとの関わり合いは完了する。
【００８１】
コントローラ５８０による記憶されたプロトコルに基づくと、分析検査要素は次に、スタッカースロット５２４から装填されて割出しされ得るか、または既に装填された検査要素が、駆動機構５５０によって割り出しされて所定のインキュベータースロット５３８を計量ステーション５４２まで動かすことができる。
【００８２】
いったん計量ステーション５４２と整列し、分析検査要素の存在を検出したら、注入ポンプは、検査要素の収集クリップと接触させられ、ポンプは、サンプルを分離フィルターおよび検査要素のサンプル受取エリアへ向けることを可能にする、圧力差を伝える。注入ポンプ（または他の分配もしくは計量器械）の作動により、タイマー（不図示）を自動的に起動させることもできる。
【００８３】
濾過されたサンプルは、次に、検査要素の収容された支持体に沿って、サンプル受取エリアから、さまざまな検査エリアまで向けられる。ドライケミストリーチップの場合、流体は、図６に示すように、サンプル受取エリアから、フローチャネルを通って、ドライケミストリーチップの多孔質の拡散層まで動き、拡散したサンプルは、少なくとも１つの試薬層に広がる。ラテラルフローアッセイ装置の場合、サンプルは、隣接した試薬エリアまで向けられて、堆積した検出材料を湿潤させ、サンプルおよび溶解した検出材料は、少なくとも１つの検出ゾーンおよび吸収エリアを有するフローチャネルを通って、装置の画定された流体流路に沿って移動する。前述のとおり、さまざまな数の検査が、１つのカートリッジを介して行われ得る。
【００８４】
典型的なドライケミストリーチップを比色検査するタイミングは、約５分であり、ラテラルフロー装置のアッセイを完了するまでの時間は、約１０〜１５分である。その結果、使用する分析検査要素によっては、検査要素を５分後に測定ステーション５７０まで前進させると共に、ドライケミストリー検査の比色分析結果を判断するよう反射計を使用するために依然としてインキュベートされることが、可能となり得る。同時に、少なくとも１つのバージョンによると、蛍光光度計は、サンプルおよび溶解した検出材料により生じる抱合体プルームの場所を検出することで、ラテラルフローアッセイの進行を判断するために、検査要素をスキャンすることもできる。得られた結果はそれぞれ、記憶された値および／または範囲と比較されて、例えば、検査もしくは製造の不備により生じる検査の失敗を判断し、それにより、システムにより検査プロトコルを早期に終わらせることができる。
【００８５】
そうでない場合、検査は引き続き行われ、他の検査要素が計量ステーション５４２に割出しされており、検査要素は、洗浄モジュール５９０に割出しされることができ、ここで、洗浄液が検査要素に加えられて、検出材料およびサンプルを、測定モジュール５７０による検出前に洗い流すことができる。
【００８６】
検査を行うための所定のタイミング間隔が終了すると、リーダー５００は、分析検査要素を射出するように構成されている。共通のフォームファクタおよび複数の検査を同時に行う能力を用いる、ゲートで制御されたカートリッジを使用することで、以前に既知となっているシステムと比べて、著しい利益および利点がもたらされる。
【００８７】
有利なことに、従来の検査が、完了するまで約１２分の時間間隔を必要としていると仮定すれば、図１に従って示すような検査を用いる先行技術の１つのリーダーは、１時間当たり５検査という有効スループットを有するであろう。比較として、８個のスロット５３８を備えて構成されたインキュベーター５３０を有する、図８のリーダー５００は、１時間当たり約９６検査というスループットを達成するであろう。さらに、検査要素が図５または図６に示すもののような複数の検査チップをその上に含む場合、スループットメトリックはさらに増える。例えば、１つの検査要素が８個の別々の検査を行うように構成されていると仮定すると、スループットは、１時間当たり約７６８検査に増大し得る。同様に、４個のスロット（不図示）を有する回転子（不図示）を有するリーダーは、１時間当たり約３８４検査というスループットを有するであろう。
【００８８】
本明細書で論じた発明の概念に従って、また、請求項に従って、他のバージョンおよび修正形を作ることができるのは、容易に明らかであろう。さらに、「ある実施形態」または「例示的な実施形態」または「特定の実施形態」または「少なくとも１つのバージョン」に対して、終始、別々に参照が行われる。これらの参照は、必ずしも同じ１つまたは複数の実施形態を参照するものではないが、そのような実施形態またはバージョンは、互いに相容れないものでもなく、つまり、さまざまな検査要素および装置に属するものとして終始説明されてきた特徴は、実施形態およびバージョンのうちのいくつかまたはすべてを含むように、さまざまに入れ替えて組み合わせ可能であることを意味している。
【００８９】
〔実施の態様〕
（１）  分析検査要素において、
支持体と、
前記支持体を保持するように構成されたカートリッジと、を含み、
前記カートリッジは、上方カバー部分および下方カバー部分を含み、
前記支持体は、少なくとも１つの試薬層と積み重なった関係で配された多孔質の拡散層を含む、少なくとも１つのドライケミストリーチップを保持している、分析検査要素。
（２）  実施態様１に記載の分析検査要素において、
複数のドライケミストリーチップが、前記支持体上に配されている、分析検査要素。
（３）  実施態様１に記載の分析検査要素において、
前記支持体は、ラテラルフローアッセイ装置を保持する、分析検査要素。
（４）  実施態様１に記載の分析検査要素において、
前記カートリッジは、ある量のサンプルを前記支持体のサンプル受取ゾーンに適用するように構成された少なくとも１つのポートを含む、分析検査要素。
（５）  実施態様３に記載の分析検査要素において、
前記カートリッジは、前記支持体のサンプル受取ゾーンと整列した少なくとも１つのポートを含み、
前記サンプル受取ゾーンは、前記ラテラルフローアッセイ装置および前記少なくとも１つのドライケミストリーチップのそれぞれに共通である、分析検査要素。
【００９０】
（６）  実施態様５に記載の分析検査要素において、
前記ポートと前記サンプル受取ゾーンとの間に配された分離フィルターを含む、分析検査要素。
（７）  実施態様３に記載の分析検査要素において、
前記カートリッジに関連して配されたサンプル保持器を含み、
前記サンプル保持器により、前記検査要素は、サンプルを前記支持体に選択的に放出することができる、分析検査要素。
（８）  ポイントオブケア分析検査システムにおいて、
ポイントオブケアリーダーであって、
内部を含むハウジング、
前記ハウジングの内部に配されたインキュベーターであって、回転するように構成され、円周方向に並べられた複数のスロットを有する回転子を有する、インキュベーター、
中心軸を中心として前記回転子を回転させる駆動機構、および、
少なくとも１つの測定装置、
を含む、ポイントオブケアリーダーと、
複数の分析検査要素であって、各分析検査要素は、前記インキュベーターのスロットに嵌まるようなサイズであり、
支持体、および、
前記支持体を保持するように構成されたカートリッジ、
を含む、分析検査要素と、
を含み、
前記カートリッジは、上方カバー部分および下方カバー部分を含み、
前記支持体は、少なくとも１つの試薬層と積み重なった関係で配された多孔質の拡散層を含むドライケミストリーチップ、またはラテラルフローアッセイ装置のうち少なくとも１つを保持する、ポイントオブケア分析検査システム。
（９）  実施態様８に記載のシステムにおいて、
前記分析検査要素のうちの少なくとも１つが、複数の検査を実行するように構成されている、システム。
（１０）  実施態様８に記載のシステムにおいて、
前記カートリッジは、ある量のサンプルを支持体のサンプル受取ゾーンに適用するように構成された少なくとも１つのポートを含む、システム。
【００９１】
（１１）  実施態様１０に記載のシステムにおいて、
前記カートリッジは、前記支持体のサンプル受取ゾーンと整列した少なくとも１つのポートを含み、
前記サンプル受取ゾーンは、前記ラテラルフローアッセイ装置および前記少なくとも１つのドライケミストリーチップのそれぞれに共通である、システム。
（１２）  実施態様８に記載のシステムにおいて、
前記カートリッジは、サンプル保持器をさらに含み、
前記サンプル保持器は、保持されたサンプルを前記支持体に選択的に放出するように構成されている、システム。
（１３）  実施態様１２に記載のシステムにおいて、
前記リーダーは、前記インキュベーターに関連して配されたサンプル計量ステーションを含む、システム。
（１４）  実施態様１３に記載のシステムにおいて、
前記サンプル計量ステーションは、サンプルを前記サンプル保持器から前記検査要素のサンプル受取ゾーンまで動かすように圧力を加えることができるポンプを含む、システム。
（１５）  実施態様１１に記載のシステムにおいて、
前記ポートと前記サンプル受取ゾーンとの間に配された分離フィルターを含む、システム。
【００９２】
（１６）  実施態様８に記載のシステムにおいて、
前記測定モジュールは、少なくとも１つの検出器具を含む、システム。
（１７）  実施態様１６に記載のシステムにおいて、
前記測定モジュールは、反射計、光度計、蛍光光度計、電位差計、撮像装置、および赤外線センサーのうちの少なくとも１つを含む、システム。
（１８）  実施態様１６に記載のシステムにおいて、
前記測定モジュールは、前記インキュベーターのスロットのうちの少なくとも１つに関連して配されている、システム。
（１９）  実施態様８に記載のシステムにおいて、
前記リーダーは、洗浄モジュールをさらに含む、システム。
（２０）  実施態様８に記載のシステムにおいて、
ユーザーインターフェースおよび前記リーダーに接続されたコントローラを含み、
前記コントローラは、少なくとも１組の記憶された命令に従って前記リーダーを動作させるようにプログラムされている、システム。
【００９３】
（２１）  実施態様２０に記載のシステムにおいて、
前記リーダーは、ディスプレイをさらに含み、
前記ディスプレイは、前記ユーザーインターフェースを含む、システム。
（２２）  実施態様８に記載のシステムにおいて、
前記リーダーは、前記分析検査要素を装填し、かつ抜き取るための、少なくとも１つの入力／出口ポートを含む、システム。
（２３）  実施態様２２に記載のシステムにおいて、
前記リーダーは、少なくとも１つの分析検査要素を前記リーダーの中に自動的に装填するように構成されたスタッカーポートを含む、システム。
（２４）  ポイントオブケアリーダーのスループットを増大させる方法において、
回転子を有するインキュベーターを備えた前記リーダーを構成する工程であって、前記回転子は、中心軸を中心として回転するように支持され、円周方向に並べられた複数のスロットを有する、工程と、
前記回転子を回転させる駆動機構を提供する工程と、
並べられた前記スロットのうちの少なくとも１つに関連して少なくとも１つの測定器械を提供する工程と、
前記リーダーの中に装填される複数の分析検査要素を提供する工程と、
を含み、
前記複数の分析検査要素は、前記インキュベーターの並べられたスロットにより受容されるようなサイズであり、かつ少なくとも１つのドライケミストリーチップを含む支持体を保持する、カートリッジを含む、方法。
（２５）  実施態様２４に記載の方法において、
前記複数の分析検査要素のうちの少なくとも１つが、ラテラルフローアッセイ装置を含む、方法。
【００９４】
（２６）  実施態様２４に記載の方法において、
少なくとも１つの分析検査要素は、複数のドライケミストリーチップを含む、方法。
（２７）  実施態様２５に記載の方法において、
前記ラテラルフローアッセイ装置は、複数の検出ゾーンを含む、方法。
（２８）  実施態様２４に記載の方法において、
各分析検査要素は、サンプル保持器を含み、
前記方法は、前記サンプル保持器を前記検査要素の残りの部分に流体接続させることによって、分析検査要素を選択的に作動させる工程をさらに含む、方法。
（２９）  実施態様２８に記載の方法において、
前記選択的に作動させる工程は、計量ステーションにおいて前記サンプル保持器に流体圧力を加える工程をさらに含む、方法。
（３０）  実施態様２４に記載の方法において、
複数の分析検査要素を同時に検査する工程を含み、
前記検査要素はそれぞれ、その上に複数の検査エリアを有する、方法。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】先行技術に従って作られたラテラルフローアッセイ装置の上面斜視図である。
【図２】別のラテラルフローアッセイ装置の上面図である。
【図３】図２のラテラルフローアッセイ装置を保持するカートリッジの分解組立図である。
【図４（ａ）】既知のドライケミストリー分析検査要素の断面図である。
【図４（ｂ）】図３のカートリッジに組み込まれたドライケミストリー分析検査要素の分解組立図である。
【図５】多重ドライケミストリー検査支持体の斜視図である。
【図６】ラテラルフローアッセイ装置および複数のドライケミストリー検査チップの両方を組み込んでいる、別の実施形態による例示的な検査支持体の上面図である。
【図７】例示的な実施形態によるポイントオブケアリーダーの正面斜視図である。
【図８】図７のポイントオブケアリーダーの内部の、断面に沿った部分上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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