(57)【要約】【課題】少量の検査サンプルを検査するデバイス及び方法を提供する。【解決手段】ハウジングと、ハウジング内に配置された検出領域及び捕集領域を備えたメンブレンを有するテストストリップとを含むようなラテラルフローアッセイデバイスが提供される。サンプルメータには、検査サンプルを吸収するための第１の端部と、検査サンプルの少なくとも１つの成分を受容しかつ貯蔵する貯蔵区域とが含まれる。ハウジングにある開口部は、サンプルメータの貯蔵区域がメンブレンの捕集領域に隣接して配置されるようにハウジング内にサンプルメータを挿入することができる大きさである。検査サンプル成分は、貯蔵区域から捕集領域へ転写可能であり、その後、検出領域への移動する。貯蔵区域の規定長さ部がメンブレンの捕集領域に提供されるように、ハウジング内に作動可能なアイソレーション機構を設けてサンプルメータの貯蔵区域の一部分を分離できるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラテラルフローアッセイデバイスであって、
ハウジング並びに前記ハウジング内に配置された検出領域及び捕集領域を備えたメンブレンを含むテストストリップと、
検査サンプルを吸収するための第１の端部及び前記検査サンプルの少なくとも１つの成分を受容しかつ貯蔵する貯蔵区域を含むサンプルメータと、
前記ハウジングに設けられた開口部であって、前記サンプルメータの前記貯蔵区域が前記メンブレンの前記捕集領域に隣接して配置されるように前記ハウジング内に前記サンプルメータを挿入できるような大きさを有し、前記検査サンプル成分が、前記貯蔵区域から前記捕集領域へ転写可能であり、その後に前記検出領域へ移動するような、該開口部と、
前記ハウジング内に作動可能なアイソレーション機構とを含み、前記アイソレーション機構が、作動させたときに前記サンプルメータの貯蔵区域の一部分を分離させるように配置され、それによって、前記貯蔵区域の規定長さ部が前記メンブレンの前記捕集領域に提供されるようにしたことを特徴とするアッセイデバイス。
【請求項２】
前記サンプルメータが血液サンプルメータであり、前記サンプルメータが、前記貯蔵区域が血液サンプルの血漿または血清成分を受容するように前記血液サンプルから赤血球成分をろ過するような前記第１の端部に隣接するろ過区域を含むことを特徴とする請求項１のアッセイデバイス。
【請求項３】
前記血液サンプルメータが、貯蔵膜に付着させた分離膜を含み、前記ろ過区域において前記分離膜と前記貯蔵膜とが重複していることを特徴とする請求項２のアッセイデバイス。
【請求項４】
前記アイソレーション機構が、互いに離間されかつ可動に取り付けられた１対のブレードを有するスクレーピング機構を含み、
前記１対のブレードが、前記１対のブレード間に前記貯蔵区域の前記規定長さ部を画定する第１の静止位置では前記サンプルメータに接触し、前記１対のブレードが第２の作動位置に移動するにつれて前記１対のブレードが前記規定長さ区域の両側で前記貯蔵区域の表面を削り取ることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかのアッセイデバイス。
【請求項５】
前記１対のブレードが、前記テストストリップの互いに対向する長手方向の両側面に、それぞれの長手方向軸に沿って枢動可能に取り付けられ、前記第２の作動位置において前記テストストリップから離れるように回動し、
前記サンプルメータが、前記テストストリップに垂直に前記１対のブレードと概ね交差して配置されていることを特徴とする請求項４のアッセイデバイス。
【請求項６】
前記１対のブレードを前記静止位置から前記作動位置に動かすような、前記ハウジング内に構成された手動作動装置をさらに含むことを特徴とする請求項５のアッセイデバイス。
【請求項７】
前記手動作動装置が、前記サンプルメータを前記１対のブレードに対して接触させて押し付けるようなばね付勢式プランジャを含むことを特徴とする請求項６のアッセイデバイス。
【請求項８】
前記テストストリップが前記サンプルメータの下方に配置され、前記プランジャが、前記サンプルメータの表面を削り取った後に前記サンプルメータを前記テストストリップに接触させるように押し付けることを特徴とする請求項７のアッセイデバイス。
【請求項９】
前記サンプルメータがテストストリップに接触したまま維持されるように前記プランジャを前記第２の作動位置に維持するラッチをさらに含むことを特徴とする請求項８のアッセイデバイス。
【請求項１０】
前記ハウジング内の破裂可能な容器に貯蔵される希釈剤の供給源をさらに含み、
前記サンプルメータの前記ハウジング内への挿入後に前記容器を破裂させるような手動作動破裂機構をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかのアッセイデバイス。
【請求項１１】
前記破裂機構が、前記スクレーピング機構と概ね同時に作動させられるように前記スクレーピング機構と共に構成されることを特徴とする請求項１０のアッセイデバイス。
【請求項１２】
前記破裂機構が、前記スクレーピング機構と別に作動させられるように前記スクレーピング機構と別に構成されることを特徴とする請求項１０のアッセイデバイス。
【請求項１３】
前記ハウジングの外部にある希釈剤供給源をさらに含み、前記ハウジングが、前記外部の希釈剤供給源と連通するための開口をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかのアッセイデバイス。
【請求項１４】
約１０マイクロリットル未満の検査サンプルに関してラテラルフローアッセイを行い、前記検査サンプル中の分析物の存在を検出する方法であって、
サンプルメータの端部を前記検査サンプルに触れさせ、前記サンプルメータが前記サンプルを吸収し、前記サンプルから特定の成分を分離し、前記サンプルの残りの部分を前記サンプルメータの貯蔵区域に貯蔵するステップと、
前記サンプルメータを、捕集領域及び検出領域を備えたテストストリップを有するラテラルフローアッセイデバイス内に挿入するステップと、
前記貯蔵区域の計量機能長さ部を画定するために前記サンプルメータの前記貯蔵区域の一部分を分離させるステップと、
前記捕集領域に希釈剤を供給しながら、前記貯蔵区域の前記計量機能長さ部を、前記テストストリップの前記捕集領域と流体連通するように提供するステップとを含み、
それによって、前記サンプルが、前記サンプルメータの前記貯蔵区域の前記計量機能長さ部から前記メンブレンの前記捕集領域へ転写され、前記メンブレンの前記検出領域へ移動するようにすることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記サンプルメータの前記貯蔵区域を分離させる前記ステップと概ね同時に前記希釈剤を供給するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記検査サンプルが血液であり、前記血液検査サンプルの量が５マイクロリットル未満であることを特徴とする請求項１４の方法。
【請求項１７】
前記ラテラルフローアッセイデバイス内部の供給源から前記希釈剤を供給するステップを含むことを特徴とする請求項１４の方法。
【請求項１８】
前記ラテラルフローアッセイデバイス外部の供給源から前記希釈剤を供給するステップを含むことを特徴とする請求項１４の方法。
【請求項１９】
前記サンプルメータの前記貯蔵区域を分離させる前記ステップの直後に前記貯蔵区域の前記計量機能長さ部を前記メンブレンの前記捕集領域と流体連通するように押し付けるステップを含むことを特徴とする請求項１４の方法。
【請求項２０】
前記貯蔵区域を分離させる前記ステップが、前記貯蔵区域の一部分に溝をつけて表面を削り取り、前記貯蔵区域の前記計量機能長さを画定するステップを含むことを特徴とする請求項１４の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラテラルフローアッセイに関する。
【背景技術】
【０００２】
血液成分または他の流体の定性及び定量分析のために、多くの場合、テストストリップが用いられる。ラテラルフロー法では、テストストリップのサンプル塗布エリアと検出ゾーンとの間は空間的に離れている。大部分の従来のラテラルフローストリップは、大量に簡単に手に入る検査サンプル（例えば尿）用に設計されている。しかし、検査サンプルが血液であるときには、大量のサンプルを採取すると、患者に必要以上の痛みをもたらしかねない。それゆえ、より少量の検査サンプルに対応するために利用されてきた１つの技術は、テストストリップのメンブレン表面上にサンプルを直接「滴下」することである。その後、希釈剤を用いて検査サンプルを押し流し、検査サンプルを検出ゾーンへ移動させる。あいにく、サンプル転写とメンブレンへのサンプル拡散とに関連する変化により、検出ゾーンに到達する前のフローは総じて制御されていない不均一なものとなる。このことはデバイスの精度に悪影響を与え得る。というのも、検出ゾーンを横断する際に捕捉される分析物及び／または標識の量が測定時に一貫していないからである。
【０００３】
それに加えて、血液サンプルを用いる様々な検査では、赤血球が実質的に含まれていない血漿または血清を入手するために、サンプルから赤血球成分を分離する必要がある。サンプルは、その後、赤血球成分からの干渉なしに様々なアッセイに用いられることができる。これに関して、全血から血清または血漿を生成するためのフィルタ構造が提案されてきた。例えば、特許文献１には、線維性タンパク質でコーティングされた第１の粗目の膜及び検査サンプルから赤血球を除去するための第２の細目の膜を備えた膜ろ過構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，４２３，９８９号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４３６，６５１号明細書
【特許文献３】米国特許第４，３６６，２４１号明細書
【特許文献４】米国特許第５，０７５，０７７号明細書
【特許文献５】米国特許第５，４１６，０００号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００４／０１２６８３３号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００３／００３２１９６号明細書
【特許文献８】米国特許第５，６７０，３８１号明細書
【特許文献９】米国特許第５，２５２，４５９号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，２６１，７７９号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，５８５，９３９号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，６１４，７２３号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，４６４，７４１号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，５１８，８８３号明細書
【特許文献１５】米国特許第５，９２２，５３７号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，００４，５３０号明細書
【特許文献１７】米国特許第６，５８２，９３０号明細書
【特許文献１８】米国特許第６，６１３，５８３号明細書
【特許文献１９】米国特許第６，４６８，７４１号明細書
【特許文献２０】米国特許第６，４４４，４２３号明細書
【特許文献２１】米国特許第６，３６２，０１１号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，７３１，１４７号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，５９１，５８１号明細書
【特許文献２４】米国特許第６，０３０，８４０号明細書
【特許文献２５】米国特許第５，５８５，２７９号明細書
【特許文献２６】米国特許第５，５７３，９０９号明細書
【特許文献２７】米国特許第６，２４２，２６８号明細書
【特許文献２８】米国特許第５，６３７，５０９号明細書
【特許文献２９】米国特許第５，６７０，３８１号明細書
【特許文献３０】米国特許第５，２５２，４５９号明細書
【特許文献３１】米国特許出願公開第２００３／０１３９８８６号明細書
【特許文献３２】米国特許出願公開第２００３／０１２４７３９号明細書
【特許文献３３】米国特許第３，７００，６２３号明細書
【特許文献３４】米国特許第４，５３７，６５７号明細書
【特許文献３５】米国特許出願公開第２００３／０１１９２０２号明細書
【特許文献３６】米国特許出願公開第２００４／００４３５０２号明細書
【特許文献３７】米国特許第５，３９５，７５４号明細書
【特許文献３８】米国特許第６，１９４，２２０号明細書
【特許文献３９】米国特許第４，１６８，１４６号明細書
【特許文献４０】米国特許第４，２３５，６０１号明細書
【特許文献４１】米国特許第４，４４２，２０４号明細書
【特許文献４２】米国特許第５，２０８，５３５号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Lovgren, T., et al.; Clin. Chem. 42, 1196-1201 (1996)
【非特許文献２】Yuan, J. and Matsumoto, K.; Anal. Chem. 70, 596-601 (1998)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記に鑑みて、目下のところ、既知の量の血漿または血清がラテラルフローアッセイデバイスの検出ゾーンに容易に転写され得るように少量の血液検査サンプルを計量しかつろ過するための簡素かつ効率的な技術が必要とされている。
【０００７】
本発明の目的及び利点は、部分的に以下の説明に示され、あるいは説明から明らかであろうし、あるいは本発明の実施を通じて分かるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に従って、検査サンプル中の分析物の存在を検出するための診断用ラテラルフローアッセイデバイスが提供される。デバイス及び関連する使用方法は、概ね１０マイクロリットル未満の比較的少量の血液サンプルと共に用いるのに特によく適しており、採血デバイス及び採血方法に言及することによって本発明の態様を説明する。しかし、当然のことながら、これは例証のためだけのものであり、本発明のデバイスは採血デバイスに限定されない。
【０００９】
ラテラルフローアッセイデバイスは、ハウジングと、ハウジング内にテストストリップとを有する。テストストリップは、検査サンプルを受容する捕集領域及び検出領域を有するメンブレンを含む。血液サンプルメータが提供され、血液サンプルメータは血液サンプルを吸収するための第１の端部を有し、血液サンプルから赤血球成分をろ過する第１の端部に隣接するろ過区域を含み得る。ろ過区域に隣接する貯蔵区域が、ろ過区域から血漿または血清を受容する。ハウジングにある開口部は、サンプルメータの貯蔵区域がメンブレンの捕集領域に隣接して配置されるようにハウジング内にサンプルメータを挿入することができる大きさを有する。
【００１０】
正確に測定された量のサンプル（すなわち血漿または血清）をテストストリップに供給するために、アッセイデバイスには、テストメータの特に規定された区域のみがテストストリップの捕集領域に提供されるようにサンプルメータの特定の区域を（例えば、溝をつけ、表面を削り取ることによって）分離させるように構成された内部機構が含まれる。この規定長さ区域は、例えば長さ５ｍｍのサンプルメータ貯蔵区域であり得る。この区域は、サンプル流体で飽和されるので、サンプルメータの吸収容量に基づき、正確に測定された量のサンプル流体を含有する。ひとたびサンプルメータが分離されたら（例えばその表面が削り取られたら）、貯蔵区域の規定長さ部は、メンブレンの捕集領域と（直接接触により、または中間部材を介して）流体連通し、ろ過された血漿または血清は、貯蔵区域の規定長さ部からメンブレンの捕集領域へ転写され、その後、検出領域へ移動する。この血漿または血清の転写は、通常は単純な毛細管現象により生じることになるが、他の手段によって引き起こされることもある。例えば、捕集領域からメンブレンの検出領域への検査サンプルのフローを促進するために、捕集領域に希釈剤が供給され得る。
【００１１】
血液の採取及び検査に適合させた特定の実施形態において、サンプルメータには、貯蔵膜に付着させた分離膜材料が含まれ、２つの膜は部分的に重複している。分離膜は、血液サンプルを（例えば毛細管現象により）引き寄せて赤血球成分を分離する働きをする。結果として得られたろ過された血漿または血清は、貯蔵膜へ移送される。当然のことながら、サンプルメータは寸法または形状によって制限されない。例えば、分離膜は約３ないし約１２ｍｍの長さを有し得るし、分離膜と貯蔵膜との重複領域は約１ｍｍないし約３ｍｍであり得る。貯蔵膜は、約１０ｍｍないし約４０ｍｍの長さを有し得る。特定の実施形態では、サンプルメータは、約１ｍｍないし約５ｍｍの幅、約２５ｍｍないし約４０ｍｍの長さを有する長寸の部材である。分離膜はサンプルメータの第１の端部まで延在し得るし、貯蔵膜はサンプルメータの第１の端部と反対側にある第２の端部まで延在し得る。
【００１２】
サンプルメータに構造的な強度を加えるために、ろ過膜及び貯蔵膜をバッキングストリップに付着させることが望ましいことがある。このバッキングストリップは、メータの貯蔵区域への血漿または血清の移動をバッキングストリップ材料を通して観察できるように、概ね透明であり得る。
【００１３】
アッセイデバイスには、アッセイハウジング内にサンプルメータを挿入した後に捕集領域に流れるように使用される希釈剤の内部供給源を組み込むことができる。例えば、希釈剤は、ハウジング内の破裂可能な容器または小袋に貯蔵され得る。この容器を、ハウジング内にサンプルメータを挿入しかつ表面を削り取った後または削り取るのと同時に、破裂させるかまたは別な方法で破壊するための手段が設けられ得る。例えば、アッセイハウジングと一体になって、押しボタン、摺動機構または他の手動作動装置が構成され得るが、それらの機構は、当該機構を作動させると、機構上に構成された尖端部またはブレードが容器に穴を開け、希釈剤をメンブレンの捕集領域へ流出させるようになっている。このような機構は、そこからメンブレンの方向に希釈剤を押し流すために容器を圧縮する働きもし得る。この機構は、サンプルメータの表面を削り取るスクレーピング機構と連動して働くように構成されることもあり、あるいは別体の機構であることもある。例えば、スクレーピング機構が第１の手動装置（例えば押しボタンや摺動部）によって作動され、希釈剤放出機構は別体の手動装置によって作動されることがある。あるいは、２つの機構が１つの手動装置によって作動されることがある。当然のことながら、任意の数の手動作動装置がこの目的のために当業者によって容易に構成されることができ、全てのそのような装置は本発明の範囲及び趣旨内にある。
【００１４】
代替実施形態では、希釈剤が外部の供給源から供給され、この外部の供給源とアッセイハウジングが流体連通するように構成され得る。例えば、希釈剤は、アッセイハウジング上の開口と連通するノズルを有する使い捨てのスクイーズ容器に供給され得る。この開口は、希釈剤をメンブレンの捕集領域に直接内部的に注入するように構成され得る。
【００１５】
本発明は、上記したような血液サンプルメータ及び関連するアッセイデバイスを用いる方法の全ての変形形態も網羅している。
【００１６】
本発明の他の機能及び態様については以下に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
当業者を対象にした本発明の完全かつ実現可能な開示（ベストモードを含む）は、以下の添付図面を参照して本明細書の残りの部分により詳しく説明されている。
【図１】本発明の態様を組み入れているラテラルフローアッセイデバイスの斜視図。
【図２Ａ】サンプルメータの上面斜視図。
【図２Ｂ】サンプルメータの断面図。
【図３Ａ】本発明に従うアッセイデバイスに用いられ得るスクレーピング機構の或る実施形態の動作説明断面図。
【図３Ｂ】本発明に従うアッセイデバイスに用いられ得るスクレーピング機構の或る実施形態の動作説明断面図。
【図４Ａ】本発明に従うアッセイデバイスに用いられ得るスクレーピング機構の追加断面図。
【図４Ｂ】本発明に従うアッセイデバイスに用いられ得るスクレーピング機構の追加断面図。
【図５】本発明の特定の実施形態においてテストストリップを貯留するために用いられるトレイ部品の斜視図。
【図６】本発明の態様に従う装置により溝をつけられかつ表面が削り取られたサンプルメータの斜視図。
【図７】本発明に従うアッセイデバイスの代替実施形態の断面図。
【図８】本発明に従うアッセイデバイスのさらにまた別の実施形態の上面図。  本明細書及び図面において繰り返し用いられている参照符号は、本発明の同一または類似の機構または要素を表すことを意図している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
定義
【００１９】
本明細書中では、「分析物」なる語は、一般的に、検出される物質を指す。例えば、分析物は、抗原性物質、ハプテン、抗体、及びその組合せを含み得る。分析物には、限定されるものではないが、毒素、有機化合物、タンパク質、ペプチド、微生物、アミノ酸、核酸、ホルモン、ステロイド、ビタミン、薬物（治療目的で投与されるもの並びに不正目的で投与されるものを含む）、薬物の中間物または副産物、細菌、ウイルス粒子及び上記物質群のうち任意の物質の代謝産物またはそのような任意の物質に対する抗体が含まれる。いくつかの分析物の具体的な例には、フェリチン；クレアチニンキナーゼＭＢ（ＣＫ−ＭＢ）；ジゴキシン；フェニトイン；フェノバルビタール；カルバマゼピン；バンコマイシン；ゲンタマイシン；テオフィリン；バルプロ酸；キニジン；黄体形成ホルモン（ＬＨ）；卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）；エストラジオール、プロゲステロン；Ｃ反応性タンパク質；リポカリン；ＩｇＥ抗体；サイトカイン；ビタミンＢ２ミクログロブリン；糖化ヘモグロビン（Ｇｌｙ．Ｈｂ）；コルチゾール；ジギトキシン；Ｎ−アセチルプロカインアミド（ＮＡＰＡ）；プロカインアミド；風疹ＩｇＧ及び風疹ＩｇＭなどの風疹抗体；トキソプラズマ症ＩｇＧ（Ｔｏｘｏ−ＩｇＧ）及びトキソプラズマ症ＩｇＭ（Ｔｏｘｏ−ＩｇＭ）などのトキソプラズマ症抗体；テストステロン；サリチラート；アセトアミノフェン；Ｂ型肝炎ウイルス表面抗原（ＨＢｓＡｇ）；抗Ｂ型肝炎コア抗原ＩｇＧ及びＩｇＭ（抗ＨＢＣ）などのＢ型肝炎コア抗原抗体；ヒト免疫不全ウイルス１及び２（ＨＩＶ１及び２）；ヒトＴ細胞白血病ウイルス１及び２（ＨＴＬＶ１及び２）；Ｂ型肝炎ｅ抗原（ＨＢｅＡｇ）；Ｂ型肝炎ｅ抗原抗体（抗ＨＢｅ）；インフルエンザウイルス；甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）；サイロキシン（Ｔ４）；総トリヨードサイロニン（Ｔ３）；遊離トリヨードサイロニン（遊離Ｔ３）；癌胎児性抗原（ＣＥＡ）；リポタンパク質、コレステロール、トリグリセリド；α−フェトプロテイン（ＡＦＰ）が含まれる。乱用薬物及び規制薬物には、限定するつもりはないが、アンフェタミン；メタンフェタミン；アモバルビタール、セコバルビタール、ペントバルビタール、フェノバルビタール、バルビタールなどのバルビツール酸塩；リブリウム、バリウムなどのベンゾジアゼピン；ハッシシ、マリファナなどのカンナビノイド；コカイン；フェンタニール；ＬＳＤ；メタクワロン；ヘロイン、モルヒネ、コデイン、ヒドロモルホン、ヒドロコドン、メタドン、オキシコドン、オキシモルホン、アヘンなどのアヘン剤；フェンシクリジン；プロポキシフェンが含まれる。他の可能な分析物は、特許文献２及び特許文献３に記載されているものであり得る。
【００２０】
本明細書中では、「検査サンプル」なる語は、一般的に、分析物を含む疑いがある生体物質を指す。検査サンプルは、血液、間質液、唾液、涙液（ocular lens fluid）、脳脊髄液、汗、尿、乳汁、腹水、粘液、鼻水、痰、関節液、腹膜液、膣液、月経分泌物、羊膜液、精液などを含む生理液などの任意の生物学的起源に由来するものであり得る。生理液の他に、水、食品などの他の液体サンプルが、環境または食糧生産アッセイを行うために用いられ得る。さらに、分析物を含む疑いがある固体物質が、検査サンプルとして用いられ得る。検査サンプルは、生物学的起源から採取したものを直接用いてもよいし、あるいは前処理してサンプルの特性を改変してから用いてもよい。例えば、そのような前処理には、血液からの血漿の調製、粘性流体の希釈化などが含まれ得る。前処理の方法には、ろ過、沈殿、希釈、蒸溜、混合、濃縮、妨害成分の不活性化、試薬の追加、溶解なども含まれ得る。さらに、固体検査サンプルを改変して液状媒質を作るかまたは分析物を遊離させることも有益であり得る。
【００２１】
ここで、本発明の様々な実施形態について詳細に言及し、その１若しくは複数の例を以下に示す。それぞれの例は、本発明の制限ではなく本発明の説明として与えられている。実のところ、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく様々な変更形態及び変形形態が本発明においてなされ得ることは当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または記載されている機構は、別の実施形態で用いられてさらなる実施形態を生み出し得る。それゆえ、本発明は、添付の請求項及びそれらと同等ものに含まれるような変更形態及び変形形態をカバーすることが意図されている。
【００２２】
本発明は、概して、血液検査サンプル中の分析物の存在を検出するための診断方法及びデバイスに関する。デバイス及び関連する使用方法は、概ね１０マイクロリットル未満の比較的少量の血液サンプルと共に用いるのに特によく適している。添付の図面を参照すると、本発明のデバイスは、特定の実施形態においてハウジング１２を有するラテラルフローアッセイデバイス１０として具体化されている。ハウジングは、下部部材１６に取り付けられた上部部材１４など、複数の構成要素を含み得る。ハウジング１２の特定の形状及び構成は、本発明の限定的な機構ではなく、見栄えのする構成であり得る。
【００２３】
血液サンプルを採血するための手段を使用者に提供するために、デバイス１０の一方の端部にランセット１１が設けられ得る。ランセット１１は、使用前には、取り外し可能なカバー１９によって保護されているような任意の種類のばね式または固定式の針を含み得る。この針は、使用者の皮膚穿刺し、所望の血液サンプルを採取するために用いられる。当然のことながら、ランセット１１は任意選択の機構であり、血液サンプルは任意の従来の手段または別体のデバイスによって採血され得る。また、ランセットは、血液サンプルを利用しない用途には必要とされない。
【００２４】
ハウジング１２は、分析のためにデバイス内に挿入されるサンプルメータ１００の「サンプル・レディ」状態を示すような第１の窓または観察用開口（viewing port）１３を含み得る。この機構は、検査準備完了時を使用者に知らせる点で望ましいであろう。「レディ」状態を示すために様々な手段が用いられ得る。例えば、水溶性の色素または着色剤がサンプルメータの或る区域に（すなわち、後述するような血液分離膜の端部に）塗布されるような色素化学反応が用いられ得る。血清／血漿が色素塗布部を通って移動したとき、色素は「活性化」され、サンプルの検査準備が完了したことが使用者に目視で分かるように示される。
【００２５】
ハウジングには、検査の結果を示すための任意の形の窓または観察用開口１５を含めることもできる。例えば、この窓１５は、ハウジング１２内のテストストリップ１８の一部分の上に置かれることができ、サンプルメータ１００から転写された血清／血漿との反応後に「陽性」または「陰性」の検査結果を（例えば、色の変化、線の形成、画像などによって）目視で確認できるように表示する。このテストストリップ１８については以下に詳述するが、以下に詳述するように、検出領域３１及び捕集領域３０を有する反応性メンブレン２０を含む。より高度な実施形態では、窓１５は、サンプルの電子解析の結果を表示し得る。当然のことながら、使用者への結果表示方法によってデバイス１０が制限されることはない。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、血液などの検査サンプルの吸収のための第１の端部１０２と、反対端部１０４と、第１の端部１０２に隣接し、血液サンプルから赤血球成分をろ過するろ過区域１０６と、ろ過区域１０６に隣接し、ろ過区域１０６から血漿または血清を受容する貯蔵区域１０８とを有してなる例示的なサンプルメータ１００が示されている。ハウジング１２にある（例えばハウジングの側面にある）開口部１７は、サンプルメータ１００の貯蔵区域１０８がメンブレン２０の捕集領域３０に隣接して配置されるようにハウジング１２内にサンプルメータ１００を挿入することができる大きさを有する。貯蔵区域１０８は、メンブレン２０の捕集領域３０と（直接接触により、あるいは中間部材を介して）流体連通しており、ろ過された血漿または血清は、貯蔵区域１０８からメンブレン２０の捕集領域３０へ転写され、その後、検出領域３１へ移動する。捕集領域３０から検出領域３１への検査サンプルの流れを促進するために、捕集領域３０に希釈剤が供給され得る。
【００２７】
サンプルメータ１００と（メンブレン２０を備えた）テストストリップ１８との組合せは、血液検査サンプル量が、例えば、約１０マイクロリットル未満、一部の実施形態では約５マイクロリットル未満、一部の実施形態では約１ないし約３マイクロリットルなど比較的少量である実施形態に特に効果的である。例えば、ランセットを用いて患者の前腕、大腿部または他の代替部位など、指先に比べて細い神経終末を有するような痛みが小さい部位から採取される全血の液滴は、約５マイクロリットル未満の量を有し得る。そのような少量にもかかわらず、本発明のデバイス及び方法は、赤血球成分を分離し、ろ過された血漿または血清の検査サンプルを提供するのに効果的であり、そのような検査サンプルは、ラテラルフロー検出技術を用いて分析物の存在が正確に分析され得るものである。
【００２８】
一般に、メンブレン２０は、検査サンプルが通過することができる種々の材料のうち任意のもので作られ得る。例えば、メンブレン２０は、天然材料、合成材料または合成的に修飾された自然起源の材料から形成され得、例えば、多糖（例えば、紙などのセルロース材料及び酢酸セルロース、ニトロセルロースなどのセルロース誘導体）；ポリエーテルスルホン；ポリエチレン；ナイロン；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）；ポリエステル；ポリプロピレン；シリカ；無機材料、例えば、不活性アルミナ、珪藻土、ＭｇＳＯ４、または他の無機微粉材料であって、塩化ビニル、塩化ビニル−プロピレンコポリマー、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマーなどのポリマーによる多孔質ポリマーマトリクス内に均一に分散したものなど；自然起源の生地（例えば綿）及び合成生地（例えばナイロンまたはレーヨン）；シリカゲル、アガロース、デキストラン、ゼラチンなどの多孔質ゲル；ポリアクリルアミドなどのポリマーメンブレン；その他から形成され得る。メンブレン２０を形成するための特に望ましい材料には、ニトロセルロース、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ナイロン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル、ポリプロピレンなどのポリマー材料が含まれる。当然のことながら、「ニトロセルロース」なる語はセルロースの硝酸エステルを指し、ニトロセルロース単独または硝酸と他の酸（１ないし７個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸など）の混合エステルであり得る。
【００２９】
テストストリップのサイズ及び形状は、当業者であれば容易に分かるように、一般的に多様であり得る。例えば、テストストリップ１８は、約１０ないし約１００ミリメートルの長さ、一部の実施形態では約２０ないし約８０ミリメートルの長さ、一部の実施形態では約４０ないし約６０ミリメートルの長さを有し得る。ストリップ１８の幅も、約０．５ないし約２０ミリメートル、一部の実施形態では約１ないし約１５ミリメートル、一部の実施形態では約２ないし約１０ミリメートルであり得る。必須ではないが、メンブレン２０の厚さは、トランスミッションベースの検出を許容できるほど小さくすることができる。例えば、メンブレンは、約５００マイクロメートル未満の厚さ、一部の実施形態では約２５０マイクロメートル未満の厚さ、一部の実施形態では約１５０マイクロメートル未満の厚さを有し得る。
【００３０】
上記したように、テストストリップ１８にはメンブレン２０のための支持部２１が含まれる。例えば、種々の図面に示されているように、支持部２１はメンブレン２０に隣接して直接配置され得るか、あるいは、メンブレン２０と支持部２１の間に１若しくは複数の介在層が置かれ得る。いずれにせよ、支持部２１は一般的にメンブレン２０を支持することができる任意の材料から形成され得る。支持部２１は、透明または光拡散（例えば半透明）材料などの光が透過する材料から形成され得る。また、一般的に、メンブレン２０を通って流れる流体が支持部２１から漏れないように支持部２１は液不透過性であるのが望ましい。支持部のための適切な材料の例には、限定されるものではないが、ガラス；ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル（例えばマイラー（登録商標）フィルム）、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、エポキシド、メタクリル酸、ポリメラミンなどのポリマー材料；その他が含まれる。
【００３１】
メンブレン２０に十分な構造的バッキング（裏材）を与えるために、支持部２１は一般的に一定の最小厚さを有するように選択される。同様に、支持部２１の厚さは、通常その光学特性に悪影響を及ぼす程には大きくない。それゆえ、例えば、支持部２１は、約１００ないし約５，０００マイクロメートルの厚さ、一部の実施形態では約１５０ないし約２，０００マイクロメートルの厚さ、一部の実施形態では約２５０ないし約１，０００マイクロメートルの厚さを有し得る。例えば、約１２５マイクロメートルの厚さを有する１つの適切なメンブレンは、「ＳＨＦ１８０ＵＢ２５」という商品名でマサチューセッツ州ベッドフォードのミリポア社（Millipore Corp.）から入手できる。
【００３２】
メンブレン２０は支持部２１上へキャスティング（流延）されることができ、得られた積層物は所望のサイズ及び形状に打抜かれ得る。あるいは、メンブレン２０は単に例えば接着剤により支持部２１に積層され得る。一部の実施形態では、メンブレン（例えばニトロセルロースまたはナイロン）がマイラー（登録商標）フィルムに付着される。メンブレンをマイラー（登録商標）フィルムに結合するために、粘着剤などの接着剤が用いられる。このタイプの積層構造は、マサチューセッツ州ベッドフォードのミリポア社（Millipore Corp.）から市販されていると考えられる。適切な積層アッセイデバイス構造のさらに他の例は特許文献４に記載されており、特許文献４は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。
【００３３】
デバイス１０はまた、ハウジング１２内に、メンブレン２０の端部に隣接するかあるいはその近くに配置される吸収パッド（図示せず）を含み得る。吸収パッドは、メンブレン２０全体を貫通して移動した流体を概ね受容し、毛細管現象を促進しかつ流体がメンブレン２０を通って流れる助けとなり得る。
【００３４】
上記したように、メンブレン２０には捕集領域３０が含まれ、捕集領域３０は、サンプルメータ１００から検査サンプルの計量機能部分を受容するように配置されたメンブレンの一部分である。詳細に後述するように、捕集領域３０はサンプルを捕集しかつ一時的に貯蔵し、サンプルはその後検査サンプル検出領域３１に移動する。
【００３５】
図示されている特定の実施形態では、サンプルメータ１００には、ろ過区域１０６に分離膜１１０が含まれている。この分離膜１１０は、流体から赤血球成分をろ過することができる既知のクラスの材料群から選択される。そのような材料の例を以下に示す。サンプルメータ１００には、分離膜１１０からろ過された血漿または血清を受容するように配置された貯蔵膜１１２が含まれる。例えば、これらの材料の特定の布置では、分離膜１１０と貯蔵膜１１２は、例えば図２Ｂに示された重複領域１１４において、膜の長さ方向に沿って少なくとも部分的に重複している。この重複領域１１４では、ろ過された血漿または血清が分離膜１１０から貯蔵膜１１２へ移動させられる。
【００３６】
当然のことながら、サンプルメータ１００またはそれを構成する膜成分１１０、１１２は、寸法または形状によって制限されない。例えば、分離膜１１０は、約３ないし約１２ｍｍの長さを有し得る。分離膜と貯蔵膜との重複領域１１４は、約１ｍｍないし約３ｍｍであり得る。貯蔵膜１１２は、約１０ｍｍないし約４０ｍｍの長さを有し得る。特定の実施形態では、サンプルメータ１００は、幅約１ｍｍないし約５ｍｍ、全長約２５ｍｍないし約４０ｍｍの、図中に示されている長寸のストリップ形状を有する。分離膜１１０はメータ１００の第１の端部１０２まで延在し得るし、貯蔵膜１１２はメータ１００の反対の第２の端部１０４まで延在し得る。
【００３７】
貯蔵膜１１２は、検査サンプルが通過することができる任意の材料を含み得る。例えば、貯蔵膜１１２は、メンブレン２０としての使用に適したものとして上記に示したような天然材料、合成材料または自然起源の材料のうちの任意のものから形成され得る。特に有用な材料はニトロセルロースメンブレン（例えばミリポア社製ＨＦ１２０または７５）である。
【００３８】
分離膜１１０は、任意の適切な材料、例えば、流体から細胞（例えば血球）をろ過することができる疎水性材料であり得る。ガラス繊維、赤血球捕捉試薬で処理されたセルロースフィルタまたはガラスフィルタ、ガラス繊維フィルタ、合成繊維フィルタまたは上記材料の任意の組合せを含む複合材料など、様々なパッキングまたはシービング（篩い分け）デプスフィルタが使用され得る。ガラス繊維フィルタは、例えば、英国ケント州のワットマンｐｌｃ社（Whatman plc）、マサチューセッツ州ビレリカのミリポア社（Millipore Corp.）、ミシガン州アナーバーのポール社（Pall Corp.）から市販されている。そのようなガラス繊維フィルタは、約０．０５ないし約９マイクロメートルの繊維径及び約５０ないし約１５０ｇ／ｍ２の密度を有し得る。適切な血液分離フィルタの他の例は、特許文献５ないし特許文献７に記載されており、これらの特許文献は全て、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。必要に応じて、血液分離フィルタは、上記したような１若しくは複数の試薬（例えば凝集素）で処理され得る。特定の実施形態では、有用な分離膜は、「ＢＴＳ ＳＰ ３００」と称されるポール社（PALL Inc.）製の垂直血液分離膜である。
【００３９】
サンプルメータ１００に構造的な強度及び追加機能を加えるために、特に図２Ａ及び図２Ｂに示されているように、分離膜及び貯蔵膜１１０、１１２をバッキングストリップ１１６に付着させることが望ましいであろう。このバッキングストリップ１１６は、バッキングストリップ材料１１６を通してメータ１００の貯蔵区域１０８への血漿または血清の移動が観察され得るように、概ね透明な材料であるのが好ましい。
【００４０】
サンプルメータ１００は、様々な処理ステップによって作ることができる。特定の実施形態では、ミリポア社製のニトロセルロースＨＦ７５またはＨＦ１２０などの材料が、バッキングストリップ１１６として働く透明なカード材料上へ積層され得る。その後、分離膜１１０として働く別の血液分離材料片が、貯蔵膜材料との所望の重複部分を有して、透明なカード材料上へ積層され得る。これらの材料が積層されたカードは、その後、キネマティック・オートメーション（Kinematic Automation, Inc.）製のキネマティックスリッタまたは他の適切な切断装置により処理され、組み立てられたカードは、所望の幅寸法（例えば、１ｍｍ、２ｍｍなど）を有するストリップに切断され得る。サンプルメータ１００の経済的な大量生産が可能でありかつ本発明の範囲及び趣旨内にあると意図されることは容易に分かるであろう。
【００４１】
上記したように、サンプルメータ１００を用いて適切なサンプルを採取しかつ血液サンプルから血漿または血清を分離した後、メータ１００は、貯蔵区域１０８がメンブレン２０に隣接するようにラテラルフローアッセイデバイス内に挿入され得る。この構成は概ね図１に示されている。図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、サンプルメータ１００は、メンブレン２０の上方に位置するように挿入され、その後にその位置からメンブレン２０と接触するように押し付けられる。代替実施形態では、サンプルメータ１００はメンブレン２０の下方に位置し得る。
【００４２】
正確に測定された量の検査サンプルをテストストリップ１８に供給するために、デバイス１０は内部スクレーピング機構４０を含む。スクレーピング機構４０は、サンプルメータの特に規定された長さ部６６（図６）が形成されかつテストストリップ１８の捕集領域３０に呈示されるように、サンプルメータ１００に溝をつけて表面を削り取るように構成される。様々な図面を参照すると、機構４０は、規定長さ区域６６の長さを決定する位置で貯蔵膜１１２に溝をつける。機構４０は、バッキングストリップ１１６に至るまでメンブレン１１２に溝をつけ、その後、規定長さ部分６６がもはや膜１１２のマージン部分６８と流体連通しないようにマージン部分６８を規定長さ部分６６から遠くに「押し」やる。規定長さ区域６６の長さは、例えば５ｍｍまたは任意の他の所望の長さであり得る。区域６６は検査サンプル流体で飽和しているので、規定長さ区域６６の既知の飽和量に基づき、正確に測定された量の検査サンプル流体がテストストリップ１８の捕集領域３０に提供される。
【００４３】
図３Ａないし図５にスクレーピング機構４０の或る実施形態が示されている。この特定の実施形態では、機構４０には、互いに離間されかつ可動に取り付けられた１対のブレード４２が含まれている。ブレード４２は、特に図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、共通軸４４に対して枢動可能に取り付けられ得る。図４Ａに示されている第１の静止位置では、ブレード４２はサンプルメータ１００のメンブレン表面側の下方に配置され、規定長さ区域６６の長さを画定する距離だけ離間されている。例えば図４Ｂに示されているような第２の作動位置では、ブレードは、サンプル部材１００のメンブレン側に接触し、互いに逆方向に枢動してサイドマージン６８を規定長さ区域６６から表面を削り取りながら溝をつける。
【００４４】
ブレード４２は、特に図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、テストストリップ１８の互いに対向する長手方向の両側面上に共通長手方向軸４４に対して取り付けられ、図４Ｂに示されているように、ブレード４２の第２の作動位置においてテストストリップ１８から離れる向きに回転するように構成され得る。この特定の実施形態では、サンプルメータ１００は、１対のブレード４２と交差して配置されるようにテストストリップ１８に概ね垂直に配置され得る。
【００４５】
図５は、テストストリップ１８及びブレード４２を収容するように構成され得る内部トレイ６４を示している。この図面から分かるように、テストストリップ１８は、トレイ６４に合わせて１対のブレード４２間に長手方向に配置される。サンプルメータ１００は、二点鎖線で示されているが、ブレード４２上にテストストリップ１８に垂直に配置されている。
【００４６】
図で示されている実施形態では、テストストリップ１８はサンプルメータ１００の下に配置され、手動作動装置４６はブレード４２を静止位置から上記した作動位置に動かすようにハウジング上に構成されている。この手動作動装置４６は、任意の適切な形をとることができ、例えば図面に示されているような手動押しボタンまたはスライドボタン４８であり得る。このボタン４８の動きは、図４Ａ及び図４Ｂに示されているように、ブレード４２に接触させるようにサンプルメータ１００を押す内部プランジャ機構に伝達され得る。ボタン４８からプランジャ５０への動きの伝達は、任意の適切な手段によって達成され得る。例えば、図の実施形態では、ボタン４８は、ハウジング１２の表面に沿って動かされるスライドボタンである。ボタン構造の下側にカムトラック５４が配置されている。プランジャ５０の部品の突起部（図示せず）がカムトラック５４にかかっており、それが（プランジャは傾斜したカムスロット５４に係合しているので）ばね５２の付勢力に逆らってプランジャ５０を下方に動かす。プランジャ機構は、サンプルメータ１００を押し下げる任意の種類の構造５６を含むことがあり、それによって、サンプルメータ１００はブレード４２に係合され、ブレードは図４Ｂに示されている作動位置まで押される。
【００４７】
代替実施形態では、手動ボタン４８は、単に垂直方向に押し下げられ、結果的にボタンの下にある構造５６をサンプルメータ１００に係合させるタイプのボタンであり得る。当然のことながら、ブレード４２に対してサンプルメータ１００を動かすために任意の種類の手動作動装置が構成され得る。
【００４８】
ボタン４８及び関連するプランジャ機構５０の動きは、サンプルメータ１００の規定長さ区域６６をその下にあるテストストリップ１８の捕集領域３０に押し付ける働きもする。規定長さ区域６６からテストストリップ１８への検査サンプルの転写を促進するために、以下に詳述されるように、希釈剤が導入され得る。しかし、この転写中、一般的には、規定長さ区域６６がテストストリップ１８の捕集領域との接触を維持することが望ましいであろう。このために、サンプルメータ１００とテストストリップ１８との接触を維持するような位置に手動作動装置４６（例えばボタン４８）を維持するために、任意の適切なラッチ機構５８が用いられ得る。一実施形態では、適切なラッチ機構５８は、例えば、図３Ａ及び図３Ｂに概略的に示されるような、ハウジング１２の上面に画定された凹部６２内に係合するスライドボタン４８の下側に設けられるばね式突起部６０を含み得る。当然のことながら、これに関して任意の種類の適切なラッチ機構または停止機構が用いられ得る。
【００４９】
メンブレン２０に対してサンプルメータ１００の一部分をある位置に置いたりそこから離したりするために用いられる特定の機構または方法にかかわらず、一般的に上流に希釈剤（または洗浄剤）が用いられ、メータ１００の貯蔵区域１０８からメンブレン２０の捕集領域３０への検査サンプルの送出が促進される。
【００５０】
希釈剤は、毛細管現象によって流体が動けるように十分な低い粘度を有し、分析物と任意の結合剤の反応を支持する（例えば抗体／抗原相互作用を阻害しない）任意の材料であり得る。一実施形態では、希釈剤には、水、緩衝剤；塩（例えばＮａＣｌ）；タンパク質安定剤（例えば、ＢＳＡ、カゼイン、トレハロースまたは血清）；及び／または界面活性剤（例えば非イオン界面活性剤）が含まれる。代表的な緩衝剤には、例えば、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（例えばｐＨ７．２）、２−（Ｎ−モルホリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）（例えばｐＨ５．３）、ＨＥＰＥＳ緩衝液、ＴＢＳ緩衝液などが含まれる。
【００５１】
アッセイデバイス１０は、アッセイハウジング１２内にサンプルメータ１００を挿入しかつメータ１００の表面を削り取ってメータの規定長さ部を形成した後に捕集領域へ流れるように使用される希釈剤の内部供給源を包含し得る。例えば、図７を参照すると、希釈剤が内部に含まれている小袋または容器１２０として内部の希釈剤供給源が示されている。小袋１２０を、サンプルメータ１００の表面を削り取った後または削り取るのと同時に、破裂させるかまたは別な方法で破壊するための手段１３４が設けられる。この手段は、スクレーピング機構４０と同時に作用するように構成されることができ、同じ手動ボタンまたは摺動部４８によって作動され得る。例えば、図７に示されている実施形態では、手段１３４には、アッセイハウジング１２と共に容易に構成されるような押しボタン機構１３８または他の手動で作動される装置が含まれる。この実施形態では、臨床医がボタン１３８を押してデバイス１０を作動させると、枢動式ブレード４２がサンプルメータ１００上へ押し下げられるように構成されている。枢動式ブレード４２は、サンプルメータ１００と接触させられ、サンプルメータ１００の計量機能長さ部６６を画定するようにサンプルの表面を削り取り、サンプルメータをその下にあるメンブレン２０と流体連通するように押し付ける。尖端部またはブレード１３６が、押しボタン機構１３８に設けられ、内部小袋１２０に穴を開けかつ希釈剤をメンブレン２０の捕集領域に向けて流すように配置され得る。機構１３８を持続的に押し下げることもまた、サンプルメータ１００を確実にメンブレンに接触させたまま、さらに小袋１２０を圧縮しかつそこからメンブレン２０の捕集領域３０の方向に希釈剤を押し流す役割を果たし得る。
【００５２】
代替実施形態では、機構４０の表面を削り取った後に作動される別体の押しボタンなど、内部の希釈剤供給源１２０を破裂させるための別体の作動装置が設けられ得る。当然のことながら、アッセイハウジング１２内で内部の希釈剤供給源を破裂させるために任意の数の手動作動装置が当業者によって容易に構成されることができ、全てのそのような装置は本発明の範囲及び趣旨内にある。
【００５３】
例えば図８に示されている代替実施形態では、外部の希釈剤供給源１１８が設けられ得る。図の実施形態では、この外部供給源は、カプセル１２２または他の使い捨て容器（好適にはアッセイハウジング１２に画定された開口１２６に挿入できるように構成されたノズル１２４を有するスクイーズ容器）として示されている。開口１２６は、希釈剤がサンプルメータ１００の上流に供給されかつメンブレン２０の捕集領域に向かって流れるようにして配置される。希釈剤をより正確に所望の場所に方向付けるために、チャネルなどの内部希釈剤方向付け構造がハウジング１２内に画定され得る。
【００５４】
上記した構成要素に加えて、本発明の診断検査キットは、検出精度を上げるための様々な他の構成要素も含み得る。説明だけのために、分析物の存在を検出するために本発明に従って実行され得るイムノアッセイの一実施形態について、ここでより詳細に述べる。イムノアッセイは免疫系の機構を利用し、そこでは病原性または生物にとって異質である抗原の存在に反応して抗体が産出される。これらの抗体及び抗原、すなわち免疫反応物は、互いに結合することができ、それによって、生物学的サンプル中の当該特定の抗原の存在または濃度を判定するために用いられ得る高度に特異的な反応メカニズムを生じさせる。
【００５５】
検査サンプル中の分析物の検出を促進するために、視覚的にあるいは計器装置によって検出可能であるような物質が、サンプルメータ１００に予め塗布され得るか、あるいは希釈剤または検査サンプルと予め混合され得る。概ね視覚的に検出可能または計器装置によって検出可能な信号を生成することができる任意の物質が、検出プローブとして用いられ得る。適切な検出可能な物質は、例えば、発光化合物（例えば、蛍光、燐光など）；放射性化合物；可視化合物（例えば、有色色素や、金などの金属物質）；リポソームまたは他の小胞含有信号生成物質；酵素及び／または基質などを含み得る。他の適切な検出可能な物質は、特許文献８及び特許文献９に記載されているものであり得、両特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。検出可能な物質が有色のものであるならば、理想的な電磁放射線は相色主波長の光である。例えば、青色検出プローブは赤色の光を強く吸収する。
【００５６】
一部の実施形態では、検出可能な物質は、光学的に検出可能な信号を生成する発光化合物であり得る。例えば、適切な蛍光分子は、限定されるものではないが、フルオレセイン、ユーロピウムキレート、フィコビリンタンパク質、ローダミン、及びそれらの誘導体及び類似体を含み得る。他の適切な蛍光化合物は、一般に「量子ドット」と呼ばれる半導体ナノ結晶である。例えば、そのようなナノ結晶はコア（化学式ＣｄＸ）を含有し得る。ここで、ＸはＳｅ、Ｔｅ、Ｓなどである。ナノ結晶はまた、コアを被覆するシェル（化学式ＹＺ）により不動態化され得る。ここで、ＹはＣｄまたはＺｎ、ＺはＳまたはＳｅである。適切な半導体ナノ結晶の他の例は、特許文献１０及び特許文献１１にも記載されているものであり得、両特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。
【００５７】
さらに、適切な燐光化合物は、ルテニウム、オスミウム、レニウム、イリジウム、ロジウム、白金、インジウム、パラジウム、モリブデン、テクネチウム、銅、鉄、クロム、タングステン、亜鉛などの１若しくは複数の金属の金属錯体を含み得る。特に好ましいのは、ルテニウム、レニウム、オスミウム、白金、パラジウムである。金属錯体は、水性または非水性環境において錯体の溶解性を促進する１若しくは複数のリガンドを含み得る。例えば、リガンドの幾つかの適切な例には、限定されるものではないが、ピリジン；ピラジン；イソニコチンアミド；イミダゾール；ビピリジン；ターピリジン；フェナントロリン；ジピリドフェナジン；ポルフィリン、ポルフィン、及びその誘導体が含まれる。そのようなリガンドは、例えば、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、アラルキル基、置換アラルキル基、カルボキシレート基、カルボキシアルデヒド基、カルボキシアミド基、シアノ基、アミノ基、ヒドロキシ基、イミノ基、ヒドロキシカルボニル基、アミノカルボニル基、アミジン基、グアニジニウム基、ウレイド基、硫黄含有基、リン含有基、Ｎ−ヒドロキシこはく酸イミドのカルボン酸エステルで置換され得る。
【００５８】
ポルフィリン及びポルフィン金属錯体は、メチレン橋に結合されたピロール基を持ち、金属キレート内部空洞を有する環状構造を形成している。これらの分子の多くは、室温で、適切な溶媒（例えば水）及び無酸素環境において、強い燐光特性を呈する。燐光特性を呈することができる幾つかの適切なポルフィリン錯体には、限定されるものではないが、白金（ＩＩ）コプロポルフィリンＩ及びＩＩＩ、パラジウム（ＩＩ）コプロポルフィリン、ルテニウムコプロポルフィリン、亜鉛（ＩＩ）−コプロポルフィリンＩ、それらの誘導体などが含まれる。同様に、燐光特性を呈することができるいくつかの適切なポルフィン錯体には、限定されるものではないが、白金（ＩＩ）テトラ−メソ−フルオロフェニルポルフィン及びパラジウム（ＩＩ）テトラ−メソ−フルオロフェニルポルフィンが含まれる。さらに他の適切なポルフィリン及び／またはポルフィン錯体は、特許文献１２ないし特許文献１７に記載されており、これらの特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。
【００５９】
ビピリジン金属錯体は、燐光化合物としても利用され得る。適切なビピリジン錯体のいくつかの例には、限定されるものではないが、ビス［（４，４−カルボメトキシ）−２，２’−ビピリジン］２−［３−（４−メチル−２，２’−ビピリジン−４−ｙｌ）プロピル］−１，３−ジオキソランルテニウム（ＩＩ）；ビス（２，２’ビピリジン）［４−（ブタン−１−ａｌ）−４’−メチル−２，２’−ビピリジン］ルテニウム（ＩＩ）；ビス（２，２’−ビピリジン）［４−（４’−メチル−２，２’−ビピリジン−４−ｙｌ）−酪酸］ルテニウム（ＩＩ）；トリス（２，２’ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）；（２，２’−ビピリジン）［ビス−ビス（１，２−ジフェニルホスフィノ）エチレン］２−［３−（４−メチル−２，２’−ビピリジン４’−ｙｌ）プロピル］−１，３−ジオキソランオスミウム（ＩＩ）；ビス（２，２’−ビピリジン）［４−（４’−メチル−２，２’−ビピリジン）−ブチルアミン］ルテニウム（ＩＩ）；ビス（２，２’−ビピリジン）［１−ブロモ−４（４’−メチル−２，２’−ビピリジン−４−ｙｌ）ブタン］ルテニウム（ＩＩ）；ビス（２，２’−ビピリジン）マレイミドヘキサン酸、４−メチル−２，２’−ビピリジン−４’−ブチルアミドルテニウム（ＩＩ）などが含まれる。燐光特性を呈し得るさらに他の適切な金属錯体は、特許文献１８ないし特許文献２３に記載されているものであり得、これらの特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。
【００６０】
場合によっては、発光化合物は、比較的長い発光寿命を有することがあり、比較的大きな「ストークスシフト」を有することがある。「ストークスシフト」なる語は、一般的に、発光放射のスペクトル線またはスペクトル帯が励起線または励起帯よりも長発光波長側に変位することと定義される。比較的大きなストークスシフトでは発光化合物の励起波長がその発光波長から遠く離れたままでいることができ、励起波長と発光波長の差が大きいと、発された信号からの反射された励起放射を排除することがより容易になるので、比較的大きなストークスシフトが望ましい。さらに、大きなストークスシフトはまた、一部の体液（例えば血液）に存在するタンパク質またはコロイドに起因するサンプル及び／または光散乱における発光性分子からの干渉を最小限にする。その上、大きなストークスシフトはまた、バックグラウンド干渉を消すための高価で高精度のフィルタの必要性を最小限にする。例えば、一部の実施形態では、発光化合物は、約５０ナノメートル以上のストークスシフトを有し、一部の実施形態では約１００ナノメートル以上のストークスシフトを有し、一部の実施形態では約１００ないし約３５０ナノメートルのストークスシフトを有する。
【００６１】
例えば、大きなストークスシフトを有する例示的な蛍光化合物には、サマリウム（Ｓｍ（ＩＩＩ））、ジスプロシウム（Ｄｙ（ＩＩＩ））、ユーロピウム（Ｅｕ（ＩＩＩ））、テルビウム（Ｔｂ（ＩＩＩ））のランタニドキレートが含まれる。そのようなキレートは、実質的により短い波長でキレートの励起後に強い赤方偏移での狭帯域の長寿命発光を呈し得る。典型的に、キレートは、分子中のランタニドに近接して位置する発色団に起因する強い紫外励起帯を持つ。発色団による励起の後で、励起された発色団からランタニドへの励起エネルギー移動が起こり得る。これに続いて、ランタニドの蛍光発光特性が呈される。ユーロピウムキレートは、例えば、フルオレセインが僅か約２８ナノメートルのストークスシフトであるのに比べて、約２５０ないし約３５０ナノメートルのストークスシフトを有する。また、ユーロピウムキレートの蛍光性は長寿命であり、他の蛍光標識が約１ないし約１００ナノ秒であるのに比べて、約１００ないし約１０００マイクロ秒の寿命を有する。その上、これらのキレートは狭い発光スペクトルを有し、典型的に約５０％の発光で約１０ナノメートル未満の帯域幅を有する。１つの適切なユーロピウムキレートは、Ｎ−（ｐ−イソチオシアネートベンジル）−ジエチレントリアミン４酢酸−Ｅｕ＋３である。
【００６２】
さらに、水溶液または懸濁液中で不活性、安定的かつ本質的に蛍光性であるランタニドキレートも、水溶液または懸濁液中で限られた溶解性及びクエンチングの問題を有するキレートを保護するために用いられるようなミセル形成試薬の必要性を打ち消すために本発明において用いられ得る。そのようなキレートの一例は、４−［２−（４−イソチオシアナネートフェニル）エチニル］−２，６−ビス（［Ｎ，Ｎ−ビス（カルボキシメチル）アミノ］メチル）−ピリジン［非特許文献１を参照］である。幾つかのランタニドキレートは、並外れて高いＳ／Ｎ比も示す。例えば、１つのそのようなキレートは、四座β−ジケトナート−ユーロピウムキレート［非特許文献２を参照］である。上記した蛍光標識に加えて、本発明での使用に適した他の標識は特許文献２４ないし特許文献２８に記載されているものであり得、これらの特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。
【００６３】
上記したような検出可能な物質は、単独で、または粒子（「ビーズ」または「マイクロビーズ」と呼ばれることがある）と共に用いられ得る。例えば、核、マイコプラズマ、プラスミド、色素体、哺乳類細胞（例えば赤血球ゴースト）、単細胞微生物（例えば細菌）、多糖（例えばアガロース）などの自然起源の粒子が用いられ得る。さらに、合成粒子も利用され得る。例えば、一実施形態では、蛍光色素または有色色素で標識されたラテックス微粒子が利用される。本発明では任意の合成粒子が用いられ得るが、粒子は通常、ポリスチレン、ブタジエンスチレン、スチレンアクリル−ビニルターポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピリジン、ポリジビニルベンゼン、ポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリル、塩化ビニルアクリレートなど、あるいはそれらのアルデヒド誘導体、カルボキシル誘導体、アミノ誘導体、ヒドロキシル誘導体またはヒドラジド誘導体から形成される。他の適切な粒子は特許文献２９ないし特許文献３１に記載されているものであり得、これらの特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。市販の適切な蛍光粒子の例には、「フルオスフェア（FluoSphere）」（Red 580/605）、「トランスフルオスフェア（TransfluoSphere）」（543/620）及び「テキサスレッド（Texas Red）」の商品名でモレキュラープローブス社（Molecular Probes, Inc.）から販売されている蛍光カルボキシル化ミクロスフェアが含まれ、モレキュラープローブス社から販売されている５−及び６−カルボキシテトラメチルローダミンも含まれる。さらに、市販の適切な有色ラテックス微粒子の例には、バングス・ラボラトリーズ社（Bang's Laboratory, Inc.）から販売されているカルボキシル化ラテックスビーズが含まれる。金属粒子（例えば金粒子）も本発明において利用され得る。
【００６４】
利用されるとき、粒子の形状は一般的に多様であり得る。１つの特定の実施形態では、例えば、粒子は球形をしている。しかし、当然のことながら、プレート形、ロッド形、円盤形、バー形、チューブ形、不整形などの他の形状も本発明では考慮されている。その上、粒子のサイズも多様であり得る。例えば、粒子の平均サイズ（例えば平均径）は、約０．１ナノメートルないし約１００ミクロン、一部の実施形態では約１ナノメートルないし約１０ミクロン、一部の実施形態では約１０ないし約１００ナノメートルであり得る。
【００６５】
場合によっては、検出プローブが分析物により容易に結合できるように、何らかの方法で検出プローブを修飾することが望ましいことがある。そのような場合、検出プローブは、そこに付着される特定の特異的結合メンバー（specific binding member）により修飾されて、対になったプローブを形成し得る。特異的結合メンバーは、一般的に、特異的に結合するペアすなわち分子の一方がもう１つの分子に化学的及び／または物理的に結合する２つの異なる分子のメンバーと呼ばれる。例えば、免疫的に活性な特異的結合メンバーは、抗原、ハプテン、アプタマー、抗体（一次または二次）、及びそれらの錯体（これらの組換えＤＮＡ法またはペプチド合成によって形成されるものを含む）を含み得る。抗体は、モノクローナルまたはポリクローナル抗体、組換えタンパク質またはそれらの混合物または断片、あるいは、抗体と他の特異的結合メンバーの混合物であり得る。そのような抗体の調製及び特異的結合メンバーとしての使用に対するそのような抗体の適性についての詳細は、当業者によく知られている。他のよくある特異的結合ペアには、限定されるものではないが、ビオチンとアビジン（またはその誘導体）、ビオチンとストレプトアビジン、炭水化物とレクチン、相補的ヌクレオチド配列（標的核酸配列を検出するためにＤＮＡハイブリダイゼーション分析において用いられるキャプチャー核酸配列とプローブを含む）、組換え方法によって形成されるものを含む相補的ペプチド配列、エフェクタ分子と受容体分子、ホルモンとホルモン結合タンパク質、酵素補助因子と酵素、酵素阻害薬と酵素などが含まれる。その上、特異的結合ペアは、元の特異的結合メンバーの類似体であるメンバーを含み得る。例えば、分析物の誘導体または断片（すなわち「類似体」）は、分析物と共通の少なくとも１つのエピトープを有する限りにおいて用いられ得る。
【００６６】
特異的結合メンバーは、一般的に、様々な公知技術のうち任意の技術を用いて検出プローブに付着させられ得る。例えば、特異的結合メンバーの検出プローブ（例えば粒子）への共有結合は、カルボキシル基、アミノ基、アルデヒド基、ブロモアセチル、ヨードアセチル、チオール、エポキシ及び他の反応性官能基または結合官能基、並びに、残りのフリーラジカル及びラジカルカチオン（それらによってタンパク質カップリング反応が成し遂げられ得る）を用いて成し遂げられ得る。検出プローブの表面は比較的高い表面濃度の極性基を含み得るので、表面官能基も官能化コモノマーとして組み入れられ得る。さらに、検出プローブは多くの場合に合成後にポリ（チオフェノール）などで官能化されるが、検出プローブは更なる修飾の必要なしにタンパク質との直接共有結合が可能であり得る。例えば、一実施形態では、結合の第１のステップは、カルボジイミドを用いてプローブ表面上のカルボキシル基を活性化することである。第２のステップでは、活性化されたカルボン酸基を抗体のアミノ基と反応させてアミド結合を形成する。リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）（例えばｐＨ７．２）または２−（Ｎ−モルホリノ）エタンスルホン酸（ＭＥＳ）（例えばｐＨ５．３）などの緩衝液中で、活性化及び／または抗体結合が生じ得る。得られた検出プローブは、その後、例えば任意の残りの活性化された部位をブロックするためにエタノールアミンと接触させられ得る。全体としては、この過程は、対になった検出プローブを形成し、ここで、抗体はプローブに共有結合される。共有結合の他に、物理吸着や化学吸着などの他の付着技術も本発明において利用され得る。
【００６７】
再び添付の図面を参照すると、テストストリップ１８の捕集領域３０を通過した後、希釈剤及び検査サンプルは、検出ゾーン３１に到達するまでメンブレン２０を移動する。検出ゾーン３１に到達すると、検査サンプルの量は検出ゾーン３１の全幅にわたって比較的均一である。その上、スクレーピング機構４０によって画定されるサンプルメータ１００の規定長さ部６６の飽和量が既知である結果として、検査サンプルの量も狭い範囲内で予め定められる。
【００６８】
検出ゾーン３１内では、対になった検出プローブに結合することができる受容材料が固定化される。受容材料は、上記した特異的結合と同じ材料から選択でき、例えば、抗原；ハプテン；タンパク質Ａ、タンパク質Ｇまたはタンパク質Ａ／Ｇなどの抗体結合タンパク質；ニュートラアビジン（脱グリコシル化されたアビジン誘導体）、アビジン（カチオン性の極めて高い６６，０００ダルトンの糖タンパク質）、ストレプトアビジン（グリコシル化されていない５２，８００ダルトンのタンパク質）またはカプトアビジン（captavidin）（ニトロ化されたアビジン誘導体）；一次または二次抗体、及びそれらの誘導体または断片が含まれる。一実施形態では、例えば、受容材料は、検査サンプル中の抗原に特異的な抗体である。受容材料は、分析物と対になった検出プローブの間に形成される錯体に対する定常結合部位として働く。具体的には、抗体、抗原などの分析物は通常２つ以上の結合部位（例えばエピトープ）を有する。検出ゾーン３１に到達すると、これらの結合部位のうちの１つは、対になったプローブの特異的結合メンバーによって占有される。しかし、分析物の遊離結合部位は、固定化された第１の受容材料に結合し得る。固定化された受容材料に結合されると、錯体を形成していないプローブは新たな三重サンドイッチ複合体を形成する。
【００６９】
検出ゾーン３１以外に、メンブレン２０は、検出精度を高めるための様々な他のゾーンも画定し得る。例えば、高分析物濃度が問題となっている実施形態では、アッセイデバイス２０は、検出ゾーン３１から下流に位置するインジケータゾーン３３を含み得るし、アッセイのために分析物濃度が飽和濃度に達したか否かに関する情報（「フック効果」領域）を提供するように構成されている。インジケータゾーン３３は、メンブレン２３上に固定化された第２の受容材料を含み、対になった検出プローブに対する定常結合部位として働く。インジケータゾーン３３内で所望の結合を成し遂げるために、一般的には、第２の受容材料が、分析物と錯体を形成する検出プローブと、錯体を形成しないままの検出プローブを、区別することができることが望ましい。例えば、一実施形態では、第２の受容材料には、分析物と共通の少なくとも１つのエピトープを有する分子、例えば分析物分子など、あるいはその誘導体または断片（すなわち類似体）が含まれるので、第２の受容材料は、分析物と錯体を形成していないときに抗体コンジュゲートに特異的に結合することができる。
【００７０】
あるいは、第２の受容材料は、分析物分子またはその類似体ではない生体物質を含み得るが、それにもかかわらず、錯体を形成していない対になった検出プローブに優先的に結合することができる。一実施形態では、例えば、第１の受容材料は、抗ＣＲＰ ＩｇＧ１などのモノクローナル抗体であり得る。検出プローブは、第１の受容材料のモノクローナル抗体と異なるモノクローナル抗体、例えば抗ＣＲＰ ＩｇＧ２に結合される。この特定の実施形態では、第２の受容材料はヤギ抗ヒトＩｇＧ Ｆ（ａｂ’）２などの二次抗体であり得るが、これはＦｃ断片に対して吸着されたので、ＩｇＧのＦａｂ部分とのみ反応する。それゆえ、分析物が存在しないとき、二次抗体は抗ＣＲＰ ＩｇＧ２モノクローナル抗体の遊離した「Ｆａｂ」結合ドメインに結合することができる。しかし、検査サンプルに抗原が存在するとき、抗原は先ず抗ＣＲＰ ＩｇＧ２モノクローナル抗体の「Ｆａｂ」結合ドメインと錯体を形成する。抗原が存在することで、「Ｆａｂ」結合ドメインは、後に続く二次抗体との結合に利用されない。このように、インジケータゾーン３３内の二次抗体は錯体を形成していない検出プローブに優先的に結合することができる。
【００７１】
検出ゾーン３１及び任意選択のインジケータゾーン３３は正確な結果をもたらし得るが、実際の検査条件下で検査サンプル中の分析物の相対的な濃度を判定することが難しいことがある。それゆえ、テストストリップ１８は、検出ゾーン３１及び任意選択のインジケータゾーン３３から下流に位置する較正ゾーン３２を含み得る。しかし、その代わりに、較正ゾーン３２は、検出ゾーン３１及び／または任意選択のインジケータゾーン３３から上流にも位置し得る。較正ゾーン３２には、メンブレン２０中を長さ方向に通過する任意の較正プローブに結合することができる第３の受容材料が供給される。利用されるとすれば、較正プローブは、検出プローブに用いられる検出可能な物質と同じかまたは異なる検出可能な物質を含み得る。さらに、較正プローブはまた、上記したような特異的結合メンバーと結合し得る。例えば、一実施形態では、ビオチン化較正プローブが用いられ得る。一般的に言えば、較正プローブは、検出ゾーン３１及びインジケータゾーン３３で第１または第２の受容材料に結合しないように選択される。較正ゾーン３２の第３の受容材料は、検出ゾーン３１またはインジケータゾーン３３において用いられたものと同じまたは異なる受容材料であり得る。例えば、一実施形態では、第３の受容材料は、抗原、ハプテン、抗体結合タンパク質（例えば、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇまたはタンパク質Ａ／Ｇ）、ニュートラアビジン、アビジン、ストレプトアビジン、カプトアビジン、一次または二次抗体、またはそれらの錯体などの生物学的受容材料である。例えば特許文献３２に記載のものなどの様々な非生体物質を較正ゾーン３２の第３の受容材料（例えば高分子電解質）に利用することも望ましいであろう。特許文献３２は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。
【００７２】
利用されるとすれば、高分子電解質は、正味の正または負電荷あるいは正味の概ね中性の電荷を有し得る。例えば、正味の正電荷を有する高分子電解質のいくつかの適切な例には、限定されるものではないが、ポリリシン（ミズーリ州セントルイスのシグマアルドリッチ社（Sigma-Aldrich Chemical Co., Inc.）から市販されている）、ポリエチレンイミン；ポリ（ジメチルアミン−コ−エピクロロヒドリン）などのエピクロロヒドリン官能基を持つポリアミン及び／またはポリアミドアミン；ポリジアリルジメチル−塩化アンモニウム；第四アンモニウム水溶性モノマーがグラフト重合されたセルロースコポリマーまたはセルロース誘導体などのカチオン性セルロース誘導体；その他が含まれる。１つの特定の実施形態では、ＣｅｌＱｕａｔ（登録商標）ＳＣ−２３０ＭまたはＨ−１００（ナショナルスターチアンドケミカル社（National Starch & Chemical, Inc.）から入手可能）が使用され得るが、これらは第四アンモニウム水溶性モノマーを含有するセルロース誘導体である。さらに、正味の負電荷を有する高分子電解質のいくつかの適切な例には、限定されるものではないが、ポリ（エチレン−コ−メタクリル酸，ナトリウム塩）などのポリアクリル酸などが含まれる。これもまた当然のことであるが、両親媒性高分子電解質（すなわち極性及び非極性部分を有する）などの他の高分子電解質も利用され得る。例えば、適切な両親媒性高分子電解質のいくつかの例には、限定されるものではないが、ポリ（スチリル−ｂ−Ｎ−メチル ２−ヨウ化ビニルピリミジウム）及びポリ（スチリル−ｂ−アクリル酸）が含まれ、両者はカナダ国ドーヴァルのポリマーソース社（Polymer Source, Inc.）から入手できる。
【００７３】
任意の高分子電解質が一般的には用いられ得るが、特定の用途のために選択される高分子電解質は、メンブレン、較正プローブ、検出プローブの機能などによって異なり得る。具体的には、高分子電解質の分散された電荷は、それを反対の電荷を有する物質に結合させる。それゆえ、例えば、正味の正電荷を有する高分子電解質は、大抵は負電荷を持つプローブに結合する能力をより備えているが、正味の負電荷を有する高分子電解質は、大抵は正電荷を持つプローブに結合する能力をより備えている。それゆえ、そのような場合、これらの分子間のイオン相互作用により、必要な結合が較正ゾーン３２内で生じる。それにもかかわらず、較正ゾーン３２において所望の結合を得るために主にイオン相互作用が利用されるが、高分子電解質もまた、同様の電荷を有するプローブと結合し得る。
【００７４】
高分子電解質はプローブに結合するように設計されているので、高分子電解質がメンブレン２０の表面上において実質的に非拡散的に固定化されることは通常は望ましい。そうでなければ、プローブは使用者によって容易に検出されることができないであろう。それゆえ、高分子電解質は、メンブレン２０のマトリクス内に実質的に拡散しないようにメンブレン２０に塗布され得る。具体的には、高分子電解質は、メンブレン２０の表面上に固定化されたままになるように、メンブレン２０の表面上に存在する官能基とイオン結合及び／または共有結合を形成することがよくある。必須ではないが、高分子電解質とメンブレン２０間の共有結合の形成は、高分子電解質をより永続的にメンブレン２０上に固定化するために望ましいであろう。例えば、一実施形態では、高分子電解質を形成するために用いられるモノマーが先ず溶液の形態にされ、その後、メンブレン２３に直接塗布される。様々な溶剤（例えば、有機溶剤、水など）を用いて溶液が形成され得る。ひとたび塗布されると、熱、電子線照射、ラジカル重合などを用いてモノマーの重合が開始される。場合によっては、モノマーが重合するにつれて、モノマーはメンブレン２０の特定の官能基との共有結合を形成し、それによって、得られた高分子電解質をメンブレン２０上に固定化する。例えば、一実施形態では、エチレンイミンモノマーは、一部のメンブレン（例えばニトロセルロース）の表面上に存在するカルボキシル基との共有結合を形成し得る。
【００７５】
別の実施形態では、メンブレン２０への塗布の前に高分子電解質が形成され得る。 必要に応じて、高分子電解質は先ず、有機溶剤、水などを用いて溶液の形にされ得る。その後、ポリ電解質溶液がメンブレン２０に直接塗布され、その後乾燥させられる。乾燥すると、高分子電解質は、高分子電解質と逆の電荷を有するメンブレン２０の表面上に存在する特定の官能基とのイオン結合を形成し得る。例えば、一実施形態では、正電荷を持つポリエチレンイミンは、一部のメンブレン（例えばニトロセルロース）の表面上に存在する負電荷を持つカルボキシル基とのイオン結合を形成し得る。
【００７６】
さらに、高分子電解質はまた、様々な公知技術を用いてメンブレン２３に架橋され得る。例えば、一部の実施形態では、エピクロルヒドリン官能基を持つポリアミン及び／またはポリアミドアミンが架橋可能な正電荷を持つ高分子電解質として用いられ得る。これらの材料の例は、特許文献３３及び特許文献３４に記載されており（両特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす）、デラウェア州ウィルミントンのハーキュリーズ社（Hercules, Inc.）からＫｙｍｅｎｅＴＭという商品名で販売されていると考えられている。例えば、ＫｙｍｅｎｅＴＭ４５０及び２０６４は、特定の種類のメンブレン（例えばニトロセルロース）上に存在するカルボキシル基との共有結合を形成しかつ硬化時にメンブレンのポリマー骨格と架橋し得るエポキシド環及び第四アンモニウム基を含むエピクロロヒドリン官能基を持つポリアミン及び／またはポリアミドアミン化合物である。一部の実施形態では、架橋温度は約５０℃ないし約１２０℃であり得、架橋時間は約１０ないし約６００秒であり得る。
【００７７】
メンブレン２０上の高分子電解質を非拡散的に固定化するための様々な技術について述べてきたが、当然のことながら、本発明においてポリ電解質化合物を非拡散的に固定化する任意の他の技術を用いることもできる。ちなみに、上記した方法は、本発明に用いられ得る技術の例示を目的としたものである。例えば、一部の実施形態では、メンブレン２０のマトリクス内へのそのような高分子電解質の拡散を実質的に阻害し得る特定の成分が、高分子電解質溶液に加えられ得る。
【００７８】
使用者が検査サンプル中の１若しくは複数の分析物の濃度をより良好に判定し得るように、検出ゾーン３１、インジケータゾーン３３及び較正ゾーン３２は、各々、任意の数の明確に異なる検出領域を設け得る。各領域は、同じ受容材料を含んでいてもよいし、あるいは異なる受容材料を含んでいてもよい。例えば、ゾーンは、２つ以上の明確に異なる領域（例えば、線、ドットなど）を含み得る。これらの領域は、テストストリップ１８を流れる検査サンプルの流れに実質的に垂直な方向に線の形で配置され得る。同様に、一部の実施形態では、これらの領域は、検査サンプルの流れに実質的に平行な方向に線の形で配置され得る。
【００７９】
場合によっては、メンブレン２０は、アッセイが適切に行われているという信号を使用者に与える制御ゾーン（図示せず）も画定し得る。例えば、制御ゾーン（図示せず）は、プローブまたはプローブ上に固定化された受容材料との化学的及び／または物理的結合を形成することが概ねできるような固定化された受容材料を含み得る。そのような受容材料のいくつかの例には、限定されるものではないが、抗原、ハプテン、抗体、タンパク質ＡまたはＧ、アビジン、ストレプトアビジン、二次抗体及びそれらの錯体が含まれる。さらに、制御ゾーン受容材料に様々な非生体物質を用いることも望ましいであろう。例えば、一部の実施形態では、制御ゾーン受容材料はまた、上記したような、捕捉されていないプローブに結合し得る高分子電解質を含み得る。制御ゾーンにおける受容材料はプローブにのみ特異的であるので、分析物が存在するか否かにかかわらず信号が形成される。制御ゾーンは、メンブレン２０に沿って任意の位置に配置され得るが、検出ゾーン３１及びインジケータゾーン３３から下流に位置するのが好ましい。
【００８０】
本発明に従って、定性分析、半定量分析及び定量分析の結果が得られ得る。例えば、分析物を半定量的または定量的に検出することが望ましいときは、検出ゾーン３１、インジケータゾーン３３及び／または較正ゾーン３２で生成される任意の信号の強さが光学式読取装置により測定され得る。光学式読取装置の実際の構成及び構造は、当業者に容易に理解されるように、一般的に多様であり得る。例えば、利用され得る光学式検出技術には、限定されるものではないが、発光法（例えば、蛍光、燐光など）、吸光法（例えば、蛍光または非蛍光）、回折などが含まれる。１つの適切な反射分光光度計については例えば特許文献３５に記載されており、特許文献３５は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。別の実施形態では、反射率モードの分光蛍光光度計を用いて蛍光信号の強さが検出され得る。適切な分光蛍光光度計及び関連する検出技術は例えば特許文献３６に記載されており、特許文献３６は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。同様に、トランスミッションモード検出システムも、信号の強さの検出に用いられ得る。
【００８１】
デバイス構成の様々な実施形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明のデバイスは任意の所望の構成を有し得、上記した成分の全てが含まれる必要はない。様々な他のデバイス構成は、例えば、特許文献３７、特許文献２９、特許文献３８に記載されており、これらの特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。
【００８２】
様々なアッセイフォーマットを用いて本発明のアッセイデバイスを用いて分析物の存在または不存在を検査することもできる。例えば、「サンドイッチ」フォーマットは通常、検査サンプルを、分析物に対する特異的結合メンバー（例えば抗体）に結合された検出プローブと混合し、対になったプローブと分析物との間に錯体を形成するステップを含む。これらの錯体は、その後、検出ゾーン内で固定化された受容材料（例えば抗体）に接触させられる。結合は、分析物／プローブコンジュゲート錯体と固定化された受容材料との間で生じ、それによって、分析物の存在を示すために検出可能な「サンドイッチ」錯体の位置を特定する。この技術を用いて定量分析または半定量分析の結果を得ることができる。そのようなサンドイッチ形アッセイのいくつかの例は、特許文献３９及び特許文献３に記載されており、これらの特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。競合アッセイでは、標識プローブは、一般的に分析物またはその類似体と同一の分子に結合される。それゆえ、標識プローブは、利用可能な受容材料をめぐって検査対象の分析物と競合する。競合アッセイは典型的にハプテンなどの分析物の検出のために用いられ、各ハプテンは、一価であり、１つの抗体分子のみを結合することができる。競合イムノアッセイデバイスの例は特許文献４０ないし特許文献４２に記載されており、これらの特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。様々な他のデバイス構成及び／またはアッセイフォーマットが特許文献３７、特許文献２９及び特許文献３８に記載されており、これらの特許文献は、本明細書において、全文を引用することを以て本明細書の一部となす。
【００８３】
本発明の結果として、制御された量の検査サンプルがラテラルフローアッセイデバイスの検出ゾーンへ均一に送出され得る。そのようなサンプル流の制御は、ラテラルフローシステムの検出精度及び感度の顕著な向上をもたらす。１つの特段の利点は、サンプルの塗布及び検査が比較的迅速、容易かつ簡単になされ得ることである。さらに、本発明によって提供される制御された流れの結果として、利用可能なサンプルを得るために複雑かつ高価な機器を必要とせずに少量の検査サンプルを正確に検査することができる。例えば、本発明に従って、約５マイクロリットル以下の量を有する全血の液滴に分析物が存在するかどうかが容易に分析され得る。
【図１】
2010513854.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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