(57)【要約】電気化学発光（ＥＣＬ）検出器を備えている器具と、器具の一部分内に嵌入するように構成されているカートリッジとを含む診断システムが本明細書で提供され、カートリッジは、ＥＣＬ標識を含む少なくとも１つの試薬と、血液収集ホルダとを含む。また、ポンプと、ＥＣＬ検出器と、インキュベータと、磁石と、出力デバイスとを含む、診断器具と、診断器具の一部分内に嵌入するように構成されているカートリッジと、カートリッジ内に嵌入するように構成されているサンプルホルダと、カートリッジが診断器具の一部分内に嵌入されている場合の診断器具とカートリッジとの間の閉鎖流体ループとを含む、システムも本明細書で提供され、カートリッジは、サンプルホルダからサンプルを受け取り、閉鎖流体ループを介してサンプルを診断器具と流体連通させるように構成される。
2015522801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学発光（ＥＣＬ）検出器を備えている器具と、
前記器具の一部分内に嵌入するように構成されているカートリッジであって、前記カートリッジは、
ＥＣＬ標識を含む少なくとも１つの試薬と、
血液収集ホルダと
を備えている、カートリッジと
を備えている、診断システム。
【請求項２】
前記器具は、ポンプと、インキュベータと、センサと、磁石と、出力デバイスとをさらに備えている、請求項１に記載の診断システム。
【請求項３】
前記カートリッジは、少なくとも１本の血液収集ホルダ針と、血液収集ホルダ構造と、前記血液収集ホルダと前記器具との間の閉鎖流体経路とをさらに備えている、請求項１に記載の診断システム。
【請求項４】
前記カートリッジは、フィルタまたは廃棄貯留部をさらに備え、
前記フィルタは、存在する場合、全血から血漿を濾過し、
前記廃棄貯留部は、存在する場合、前記ＥＣＬ標識を含む前記少なくとも１つの試薬、および前記血液収集ホルダからの内容物を収集する、
請求項１に記載の診断システム。
【請求項５】
前記血液収集ホルダは、血液収集管を備えている、請求項１に記載の診断システム。
【請求項６】
診断器具であって、前記診断器具は、
ポンプと、
電気化学発光（ＥＣＬ）検出器と、
インキュベータと、
磁石と、
出力デバイスと
を備えている、診断器具と、
前記診断器具の一部分内に嵌入するように構成されているカートリッジと、
前記カートリッジ内に嵌入するように構成されているサンプルホルダと、
前記カートリッジが前記診断器具の一部分内に嵌入されている場合の前記診断器具と前記カートリッジとの間の閉鎖流体ループであって、前記カートリッジは、前記サンプルホルダからサンプルを受け取り、前記閉鎖流体ループを介して前記サンプルを前記診断器具と流体連通させるように構成されている、閉鎖流体ループと
を備えている、システム。
【請求項７】
前記ＥＣＬ検出器は、
少なくとも２つの電極と、
ガスケットであって、前記ガスケットは、前記少なくとも２つの電極を分離し、測定格納領域が、前記ガスケットおよび前記少なくとも２つの電極によって形成され、前記ＥＣＬ検出器は、前記測定格納領域内のＥＣＬ標識を測定する、ガスケットと、
を備えている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記インキュベータは、
１つ以上のセンサと、
１つ以上の加熱および／または冷却要素であって、前記１つ以上のセンサおよび前記１つ以上の加熱および／または冷却要素は、所定の温度を前記カートリッジ内の前記閉鎖流体チャネルの一部分に提供する、
請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記カートリッジは、
少なくとも１本のサンプルホルダ針と、
サンプルホルダ構造であって、前記サンプルホルダは、前記サンプルホルダ構造内に嵌入し、前記サンプルは、前記少なくとも１本のサンプルホルダ針を介して前記閉鎖流体ループにアクセス可能である、サンプルホルダ構造と
をさらに備えている、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記カートリッジは、前記閉鎖流体ループ内の５−フルオロウラシル（５−ＦＵ）を検出するように設計されているバイオマーカーを含む少なくとも１つの試薬をさらに備えている、請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
前記カートリッジは、前記閉鎖流体ループ内にフィルタをさらに備え、前記フィルタは、前記サンプルの複数部分を分離するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
前記カートリッジは、前記閉鎖流体ループ内の廃棄貯留部をさらに備え、前記廃棄貯留部は、前記閉鎖流体ループの内容物を保持するように構成され、前記システムは、内蔵型診断システムである、請求項６に記載のシステム。
【請求項１３】
診療点（ＰＯＣ）サービスを提供する方法であって、
生物サンプルを提供することと、
前記生物サンプルをカートリッジに導入することと、
電気化学発光（ＥＣＬ）検出器を備えている診断器具に前記カートリッジを提供することと、
前記カートリッジの中で前記生物サンプルを試薬と混合し、生物サンプル・試薬混合物を形成することと、
前記ＥＣＬ検出器を使用して、前記生物サンプル・試薬混合物を分析することと、
前記分析するステップからの結果を出力することと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記生物サンプルをカートリッジに導入することは、
前記生物サンプルを含む血液収集ホルダを前記カートリッジの事前構成領域に挿入することと、
前記血液収集ホルダからの前記生物サンプルが、前記カートリッジ内の流体チャネルに利用可能になることを可能にすることと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記カートリッジの前記事前構成領域の中への前記血液収集ホルダの前記挿入は、少なくとも１本の血液収集針を含む血液収集ホルダマウントに前記血液収集ホルダを挿入することを含み、前記少なくとも１本の血液収集針は、前記生物サンプルが、前記カートリッジ内の流体チャネルに利用可能になることを可能にする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＥＣＬ検出器を備えている診断器具に前記カートリッジを提供することは、前記診断器具の事前構成領域の中へ前記カートリッジを嵌入することを含み、前記診断器具の前記事前構成領域は、前記カートリッジのために特に成形された前記診断器具の中のスロットである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記カートリッジの中で前記生物サンプルを試薬と混合し、生物サンプル・試薬混合物を形成することは、前記生物サンプルを前記試薬と混合することを含み、混合することは、流体チャネル内で前記試薬とともに前記生物サンプルを移動させることにより、前記生物サンプル・試薬混合物中の検出可能な錯体を形成する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＥＣＬ検出器を使用して、前記生物サンプル・試薬混合物を分析することは、
前記生物サンプル試薬混合物を前記ＥＣＬ検出器に導入することと、
前記ＥＣＬ検出器の測定格納領域内で光源を前記生物サンプル・試薬混合物に適用することと、
前記ＥＣＬ検出器を使用して、前記生物サンプル・試薬混合物内のＥＣＬ標識の数を検出することと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記分析するステップからの結果を出力することは、
前記分析するステップからの結果を収集することと、
前記結果を前記診断器具に出力し、ユーザに結果を供給することと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記カートリッジ内で濾過モジュールを通して前記生物サンプルを流動させ、前記生物サンプルを検査サンプルおよび廃棄物に分割することによって、前記生物サンプルを濾過することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記濾過モジュールを通して前記生物サンプルを流動させることは、１つ以上の濾過層を通して前記生物サンプルを流動させることを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記カートリッジ内の検査サンプルキャッシュの中に前記検査サンプルを収集することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記カートリッジ内の廃棄物コレクタの中に前記廃棄物を収集することをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
１つ以上の加熱および／または冷却要素を用いて、前記生物サンプル・試薬混合物を加熱および／または冷却することと、
１つ以上のセンサを用いて、前記生物サンプル・試薬混合物の温度を感知することと、
インキュベータの温度を所定の温度に調整することと
によって、前記生物サンプル・試薬混合物を培養することをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項２５】
前記診断器具の磁石の電磁場内の前記カートリッジの一部分内に前記生物サンプル・試薬混合物を位置付けることと、
前記生物サンプル試薬混合物の第１の部分を前記磁石に磁気的に引き付けることと、
前記生物サンプル・試薬混合物の第２の部分を洗浄流体で洗い流し、分析のために前記検出可能な錯体を露出させることと
によって、前記生物サンプル・試薬混合物を洗浄することをさらに含む、
請求項１３に記載の方法。
【請求項２６】
前記生物サンプルを提供することは、血液収集管内から血液を提供することを含み、前記カートリッジの中で前記生物サンプルを試薬と混合し、生物サンプル・試薬混合物を形成することは、前記血液収集管内からの前記血液を、５−フルオロウラシル（５−ＦＵ）を検出するように設計されているバイオマーカーと混合することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２７】
内部標準（ＩＳ）検出器を使用して、前記生物サンプル・試薬混合物を分析することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＩＳ検出器による前記生物サンプル・試薬混合物の前記分析からの結果を、前記ＥＣＬ検出器による前記生物サンプル・試薬混合物の前記分析からの結果と比較することによって、フェイルセーフ機構を提供することをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国仮特許出願第６１／６４７，２７２号（２０１２年５月１５日出願）、国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０６７０４１号（２０１２年１１月２９日出願）、米国特許出願第１３／８４４，４５０号（２０１３年３月１５日出願）、および米国特許出願第１３／８４４，５２７号（２０１３年３月１５日出願）、国際出願（２０１３年３月１５日出願、名称“ＣＬＩＮＩＣＡＬ  ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣ  ＳＹＳＴＥＭＳ，”、代理人事件番号２０１０８．２−ＰＣＴ、発明者：Ｒ．Ｃｏｏｋ，Ｓ．Ｃｈｏ，Ｃ．Ｄａｖｉｓ，Ｋ．Ｄｏｒｓｅｙ，Ｊ．Ｈａｒｌｅｙ，Ｊ．Ｌｅｌａｎｄ，Ｒ．Ｍａｔｉｋｙａｎ，Ｓ．Ｏｔｔｅｎ，Ｊ．Ｐｅｔｅｒｍａｎ，Ｂ．Ｔｈｏｍａｓ）、および、譲渡された出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１３／０４１２５１号を基礎とする優先権を主張する。上記出願は、その全体が参照により本明細書に引用される。
【背景技術】
【０００２】
医療業界では、診断検査が、医療問題を適正に診断するために不可欠である。正確性および精度が、適正な診断を提供するために必要である。正確性および精度を提供するために、正確かつ精密に、研究室、診療所、病院、医師の診察室等でサンプルを分析するように、診断システムが作成されている。
【０００３】
臨床診療点診断システムならびに他の診断システムを提供することはまた、不正確な診断につながり得る、ユーザエラーの頻度および強度を減少させるために、使い易さおよびフェイルセーフ機構も必要とする。
【０００４】
さらに、診断システムのサイズおよびスケールも重要である。ある設定で診断システムを使用することができるために、小型性も必要とされ得る。この目的を達成するために、システムは、器具と、サンプルを診断システムの中の器具に提供するために使用される別個のカートリッジとを含み得る。カートリッジはまた、器具の小型性を支援するように設計され必要があり得る。
【０００５】
加えて、サンプルを診断システムに提供するために使用されるカートリッジの設計はまた、検査のためにより少ない生物サンプルを必要とするように設計されるとともに、使い易く、診断の正確性をさらに支援するようにフェイルセーフ機構を伴って設計され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
器具および関連カートリッジを含む、診断システムが本明細書で提供される。診断システムは、正確性および精度、フェイルセーフ機構を用いた使い易さ、およびスケールの小型性を提供することができる。
【０００７】
本明細書で開示されるように、診断システムの実施形態は、カートリッジを介してサンプルを受け取り、カートリッジ内のサンプルを処理し、サンプルがカートリッジ内にとどまっている間にサンプルに検査を行い、診断結果を提供するように構成されることができる、臨床診断器具を含み得る。
【０００８】
また、本明細書で開示されるように、診断システムの実施形態は、器具とサンプルを含むカートリッジとの間の閉鎖流体ループが使用され得るという点で、内蔵型診断システムであり得る。内蔵型診断システムを提供することによって、カートリッジの内容物をカートリッジの中へ戻して廃棄することによって、器具が維持されることができ、これは、別のカートリッジおよび検査のために器具を準備ができた状態にすることができる。
【０００９】
さらに、本明細書で開示されるように、診断システムの実施形態は、カートリッジを介して提供されるサンプルを正確かつ精密に分析する電気化学発光（ＥＣＬ）検出器を含み得る。ＥＣＬ検出器は、各々が参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第５，７００，４２７号、第５，２９６，１９１号、および第５，６２４，６３７号で使用されるものに類似する検出器を含み得る。
【００１０】
本明細書で開示される実施形態では、診療点（ＰＯＣ）設定で使用するために設計されている生体外診断システムが提供される。例示的実施形態は、種々の臨床的に重要な分析のために、高速リアルタイム検査結果を提供することができる。例示的実施形態はまた、ＥＣＬベースの検出技術を使用して、免疫学的検定を行うこともできる。例示的実施形態では、検定は、検査を行うために必要とされる全ての試薬を含み得る単回使用の使い捨てカートリッジの中で利用可能であり得る。例示的実施形態では、検査が行われる前に提供することができるサンプル処理がなくてもよい。例えば、標準血液管等の血液収集ホルダが、遠心分離等のいかなる処理も伴わずに、例示的カートリッジに直接挿入され得、カートリッジは、血液収集ホルダとともに、処理のために器具の中へ配置され得る。結果は、カートリッジ内で実行されている検査の数に応じて、１５分以内に利用可能となり得る。
【００１１】
本明細書で開示される実施形態では、例示的診断システムは、使い易い低費用のシステムにおいて、中央研究室の品質の結果を提供することができる。
【００１２】
例示的実施形態では、ＥＣＬ検出器を含む器具と、器具の一部分内に嵌入するように構成されているカートリッジとを有する、診断システムが提供される。例示的実施形態では、カートリッジは、ＥＣＬ標識を含む少なくとも１つの試薬と、血液収集ホルダとを含むことができる。
【００１３】
例示的実施形態では、ポンプと、ＥＣＬ検出器と、インキュベータと、磁石と、出力デバイスとを含む、診断器具を有するシステムが提供される。加えて、本システムはまた、診断器具の一部分内に嵌入するように構成されているカートリッジと、カートリッジ内に嵌入するように構成されているサンプルホルダと、カートリッジが診断器具の一部分内に嵌入されている場合の診断器具とカートリッジとの間の閉鎖流体ループとを有し得、カートリッジは、サンプルホルダからサンプルを受け取り、閉鎖流体ループを介してサンプルを診断器具と流体連通させるように構成される。
【００１４】
例示的実施形態では、生物サンプルを提供するステップと、生物サンプルをカートリッジに導入するステップと、ＥＣＬ検出器を備えている診断器具にカートリッジを提供するステップと、生物サンプル・試薬混合物を形成するように、カートリッジの中で生物サンプルを試薬と混合するステップと、ＥＣＬ検出器を使用して、生物サンプル・試薬混合物を分析するステップと、分析するステップからの結果を出力するステップとを含むことができる、ＰＯＣサービスを提供する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を図示する。
【図１】図１は、例示的診断システムの概観図である。
【図２】図２は、例示的診断システムが使用され得る、例示的方法の概観図である。
【図３】図３は、診断システムの実施形態の説明図である。
【図４】図４は、生物サンプルが診断システムにおいて処理される、例示的方法の概観図である。
【図５】図５は、例示的濾過モジュールの説明図である。
【図６】図６は、カートリッジ内の体積に分割されている検査サンプルの実施例の説明図である。
【図７】図７は、検査サンプルをカートリッジ内の試薬と混合する際に使用された構成要素の説明図である。
【図８】図８は、例示的器具内の例示的インキュベータ上に位置付けられた例示的カートリッジの説明図である。
【図９】図９は、例示的洗浄ステップで使用するための磁石が提供された例示的カートリッジの説明図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、サンプルを分析するために使用することができる、例示的器具の一部分の説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、診断システムの中の例示的ＥＣＬ検出装置の断面の説明図である。
【図１１】図１１は、サンプル検査の廃棄生成物を保持するために使用することができる、例示的カートリッジの一部分の説明図である。
【図１２】図１２は、例示的診断システムによって提供され得る、例示的出力の説明図である。
【図１３】図１３は、例示的診断システムの例示的器具と例示的カートリッジとの間の流体経路の説明図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、診断システムのカートリッジの例示的本体およびカバーの分解斜視図の説明図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、診断システムの例示的カートリッジの分解斜視図の説明図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、診断システムのカートリッジカバーの表および裏の実施例の斜視図の説明図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、診断システムのカートリッジカバーの一部分の実施例の斜視図の説明図である。
【図１６】図１６は、例示的器具駆動型ワークフローのフローチャートである。
【図１７】図１７は、診断器具とカートリッジとの間の例示的閉鎖流体経路の概観図である。
【図１８】図１８は、内部標準（ＩＳ）非ＥＣＬ検出装置の実施例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の発明を実施するための形態は、添付図面を参照する。異なる図面中の同一の参照番号は、同一または類似要素を識別し得る。また、以下の発明を実施するための形態は、本発明の実施形態を説明し、本発明を限定することを目的としていない。代わりに、本発明の範囲は、添付の請求項および同等物によって定義される。
【００１７】
（Ａ．概観）
本明細書では、カートリッジと、器具とを含む、臨床診断システムが提供される。臨床診断システムは、検査結果の正確性および精度、フェイルセーフ機構を含むシステムの使い易さ、およびスケールに関する小型性を提供することができる。効率的で正確な器具およびカートリッジとともにＥＣＬ技術を利用する、ロバストなシステムを提供することによって、システムのユーザは、訓練または設定をほとんど伴わずに、正確な結果を保証されることができる。
【００１８】
本明細書で開示される実施形態では、臨床診断システムは、種々の臨床的に重要な分析の高速リアルタイム検査結果を提供することができる。例示的臨床診断システムの実施形態は、検査を行うために必要とされる全ての試薬を含み得る、使い捨てカートリッジの中で利用可能な検定とともにＥＣＬベースの検出技術を使用して、免疫学的検定を行うことができる。
【００１９】
（Ｂ．定義）
以下は、診断システム全般に関係する用語の定義である。
【００２０】
本明細書で使用される場合、「検定構築」という用語は、手動であろうと自動であろうと、検定を行う段階的なプロセスを含むことを目的としている。検定構築は、典型的には、ピペット採取、分注、計測、等分、洗浄、遊離・結合分離、透析、濾過、収集、分画、希釈、混合、培養、処理等の研究室動作を伴い得る。
【００２１】
本明細書で使用される場合、「検定組成物」という用語は、組み合わせられたときに検定に有用である、必要な試薬または物質の完全な組または一部を含むことを目的としている。検定組成物は、検定構築に先立つ初期組成物、検定構築を開始した直後の組成物、検定構築後の最終混合物、または検定構築の任意の中間ステップでの組成物を含み得る。
【００２２】
本明細書で使用される場合、「ビーズ」という用語は、超常磁性粒子、磁性微小粒子、磁性ナノ粒子、または微視的サイズの他の粒子等の微視的粒子を含むことを目的としている。ビーズは、球状であり得るが、形状は限定されず、回転楕円体、不規則な粒子、立方体、不規則な立方体、および円盤のような他の形状を含み得る。サイズは、直径１ナノメートルから１０ミクロンを対象とし得る。
【００２３】
本明細書で使用される場合、「閉ループ制御」という用語は、診断システム応答を変調する１つ以上のセンサを伴う制御モジュールを含むことを目的としている。「開ループ制御」という用語は、「閉ループ制御」と対照的であり、「開ループ制御」は、システム応答を変調するフィードバック信号を提供しないモジュールを含む。
【００２４】
本明細書で使用される場合、「死容積」という用語は、回収不可能であり得るサンプルホルダまたは貯留部等の指定コンパートメント内に閉じ込められた液体の体積を含むことを目的としている。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「使い捨て」という用語は、初期使用後に使い捨てであり得、カートリッジの処分前に単一の生物サンプルを検査するために十分な試薬の量を含むことができる、単回使用カートリッジ等のアイテムを含むことを目的としている。
【００２６】
本明細書で使用される場合、「流体要素」という用語は、流体を保持し、運搬し、または流体の輸送を可能にする構造を含むことを目的としている。流体要素は、パイプ、チャネル、ウェル、貯留部、導管、弁、通気孔、流路、分配機、ピペット、漏斗、フィルタ、および／または通路を含み得る。
【００２７】
本明細書で使用される場合、「流体連通」という用語は、流体要素が、チャネル、通路、経路、導管、流路、または他の流体要素を介して接続された場合に、他の流体要素と流体連通し得る、流体要素を含むことを目的としている。さらに、流体要素はまた、例えば、ピペットまたは他の移送可能手段によって接続可能または移送可能である場合に流体連通し得る。さらに、液体が一方と他方との間で、または一方から他方へピペットによって分注または移送され得る、隣接または近隣流体要素が、流体連通し得る。
【００２８】
本明細書で使用される場合、「蛍光」という用語は、入射放射線の吸収によって物質において刺激され、刺激放射線が継続される限りのみ持続する、紫外線または可視光を含む、電磁放射線の任意の放射を含むことを目的としている。
【００２９】
本明細書で使用される場合、「フルオロフォア」という用語は、蛍光性である物質を指す。
【００３０】
本明細書で使用される場合、「蛍光標識」という用語は、蛍光の検出または測定で使用されるフルオロフォアを含むことを目的としている。けれども、ＥＣＬ等の別の検出方法によって検出される、蛍光性である物質は、蛍光標識ではない。蛍光標識は、蛍光を測定するときのみ動作する。蛍光性ビーズは、蛍光標識ビーズを含むことを目的としている。
【００３１】
本明細書で使用される場合、「診療点」という用語は、研究室、診療所、病院、医師の診察室等、ならびに医療製品およびサービスを送達し得る、医療提供者、臨床医、またはその他を含む、場所または人々を含むことを目的としている。
【００３２】
本明細書で使用される場合、「精密な」という用語は、特性の再現性および反復性が起こり得るときの状況を含むことを目的としている。本明細書で使用される場合、「高度に精密な」という用語は、特性の変動が特性の多くの観察にわたってわずかであるときの状況を含むことを目的としている。
【００３３】
本明細書で使用される場合、「処理された」という用語は、例えば、他の材料、試薬、サンプル、またはそれらの組み合わせと組み合わせられるか、または混合される等の、（診断システムに関して）元または未使用の状態から変化させられた場合がある、材料を含むことを目的としている。
【００３４】
本明細書で使用される場合、「標準化数量」という用語は、既知量の物質を含むことを目的としており、量は、質量、濃度、体積、数、または他の物理的数量であり得る。既知量は、参照方法、至適基準、米国標準技術局（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＮＩＳＴ）またはその他の方法あるいは標準に対して決定されるか、またはそれらに帰することが可能であり得る。既知量の物質はまた、分析結果をキャリブレータと比較することによって決定され得る。
【００３５】
（Ｃ．診断システム）
図１は、例示的診断システム１００の概観図である。図１で図示されるように、診断システム１００は、器具１１２と、カートリッジ１１４と、カートリッジ１１４内のサンプルホルダ１１６とを含み得る。例示的器具１１２は、例示的カートリッジ１１４を受け入れるように構成されることができる。例示的器具１１２は、サンプル中の被分析物を検出するＥＣＬ検出技術を含むことができる。例示的カートリッジ１１４は、サンプルホルダを受け入れるように構成されることができる。器具１１２およびカートリッジ１１４のさらなる議論が以下に続く。
【００３６】
図２は、生物サンプルが収集され、診断検査が選択される、ステップ２００の例示的方法（以降では「方法２００」）を図示する。図２は、例示的診断システム１００が使用され得る、例示的方法２００の概観図である。図２で図示されるように、方法２００は、生物サンプルを収集するステップ２１０を含み得る。生物サンプルを収集する２１０ための例示的手順は、静脈穿刺、フィンガースティック、ヒールスティック、動脈採血挿管等の生物サンプルを集めるために利用可能な任意の方法を含み得る。生物サンプルは、例えば、バイアル、容器、血液採血管、およびＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲ（登録商標）の中へ集められ得る。
【００３７】
生物サンプルを収集するステップ２１０はまた、サンプル・患者識別を検証するステップを含むこともできる。検証は、サンプル識別を患者識別と比較することによって確認することができる。例えば、識別は、サンプルホルダ上に配置された標識を患者識別カードまたはリストバンドと比較することによって行うことができる。
【００３８】
方法２００は、診断検査２２０を選択するステップを含み得る。診断検査２２０を選択するための例示的手順は、所望の検査に関してサンプルについて提供される情報を識別するステップ、または診断検査情報の選択にアクセスする他のプロセスを含み得る。例えば、サンプルバイアルは、どの検査がサンプルに行われるべきであるかを示す、コードまたは指示を有し得、診断検査の選択は、直接識別され、自動的に、または器具１１２のオペレータによって自動的にまたは手動で選択されることができる。
【００３９】
方法２００は、サンプルをカートリッジに導入するステップ３００を含み得る。サンプルをカートリッジに導入する３００ための例示的手順は、血液収集管をカートリッジの事前構成領域に挿入すること等のサンプルをカートリッジに挿入するために利用可能な任意の方法を含み得る。以下でさらに議論される実施形態では、サンプルをカートリッジに導入するステップ３００が、図１で図示されるように提供され得、サンプルホルダ１１６は、カートリッジ１１４の事前構成区分内に嵌まるように構成される。事前構成区分は、実施例として、サンプルホルダ針等のサンプルホルダを搭載するための手段を含む。
【００４０】
方法２００は、カートリッジを器具に導入するステップ３５０を含み得る。カートリッジを器具に導入する３５０ための例示的手順は、カートリッジを器具の事前構成領域に挿入すること等のカートリッジを器具に導入するために利用可能な任意の方法を含み得る。以下でさらに議論される実施形態では、カートリッジを器具に導入するステップ３５０が、図１で図示されるように提供され得、カートリッジ１１４は、器具１１２の事前構成区分内に嵌まるように構成される。例えば、図３で図示されるように、カートリッジ１１４は、システム１００の器具１１２の中のスロット１１３に挿入され得る。
【００４１】
方法２００は、サンプルを処理するステップ４００を含み得る。サンプルを処理する４００ための例示的手順は、検定を構築し、サンプルを分析し、サンプルについての情報を提供するように設計されている、任意の一連のサブステップを含み得る。以下でさらに議論される実施例では、サンプルを処理するステップ４００が、図４で図示されるように提供され得る。
【００４２】
図４では、サンプルを処理するステップ４００の実施形態は、いくつかのサブステップ４０４から４１４を含むことができ、各ステップは、随意的であり、本明細書で議論されない場合がある、追加のサブステップを含むことができる。
【００４３】
サンプルを処理するステップ４００は、検査サンプルをもたらすように、生物サンプルを濾過するサブステップ４０４を含むことができる。生物サンプルを濾過する４０４ための例示的手順は、別の部分からサンプルの一部を分離するステップを含み得る。例えば、全血生物サンプルを濾過するステップは、全血から血漿を分離するステップを含み得る。
【００４４】
図５で図示されるように、生物サンプルを濾過するように、濾過モジュール５１０を提供することができる。図５で図示されるように、生物サンプル流路５２０が、濾過モジュール５１０を通して流動させられ得る。例示的実施形態では、濾過モジュール５１０は、１つ以上のフィルタ５３０を含むことができ、生物サンプル流路５２０は、１つ以上のフィルタ５３０によって、検査サンプル５４０と廃棄物５５０とに分割される。検査サンプル５４０は、検査サンプルキャッシュ５４５の中へ収集されることができる。廃棄物は、廃棄物コレクタ５５５の中へ収集されることができる。濾過モジュール５１０は、各フィルタ５３０内に１つ以上の濾過層を有するように構成されることができ、濾過層５３０の数および種類は、１つ以上の標的濾過要因、ならびに構造的完全性要因に依存し得ることが考慮される。例えば、濾過層の数および種類は、標的濾液、カートリッジおよび／または診断システムの設計および構成に依存し得る。加えて、濾過層は、同一の濾過材料または異なる濾過材料のいくつかの層を含み得る。
【００４５】
診断システム１１０のいくつかの実施形態は、濾過モジュール５１０がカートリッジ１１４内に位置できることを考慮する。さらに、濾過モジュール５１０は、カートリッジ１１４内に嵌入するように適合されることができることが考慮される。カートリッジ１１４内に濾過モジュール５１０を提供することによって、例えば、サンプルの遠心分離４００を必要とすることなく、検査サンプル５４０（例えば、血漿）を収集することができる。濾過モジュール５１０のさらなる議論は、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、第ＰＣＴ／ＵＳ２０１２／０６７０４１号で見出されることができる。
【００４６】
サンプルを処理するステップ４００は、検査サンプル５４０をアリコートに分割するサブステップ４０６を含むことができる。検査サンプル５４０が使用のための所望の形態（例えば、濾過された血漿）になると、さらなる処理のために検査サンプル５４０を体積に分割することができる。
【００４７】
検査サンプル５４０を複数の体積に等分することは、一連の検定を行うとき、または反復測定を行うときに所望され得る。診断システム１１０の種々の実施形態は、さらなる処理のために、カートリッジ１１４内で検査サンプル５４０を同等または非同等体積に分割することを考慮する。
【００４８】
図６は、カートリッジ１１４内で等しい体積に分割されている検査サンプル５４０（影付き）の実施例を図示する。検査サンプル５４０の分割の例示的方法は、ポンプ（図示せず）の使用を伴うことができる。例えば、ポンプは、カートリッジ１１４内で等分体積６１０への検査サンプル５４０の移動を制御することを支援するように、診断器具１１２の構成要素として提供され得る。例えば、ポンプは、検査サンプル５４０を等分体積６１０へ駆動することができる、真空をカートリッジ１１４の一部分内で生成することができる。実施形態では、アリコートへの検査サンプル５４０の分割の正確性および精度を制御するように、特定のポンプが選択されることができることが考慮される。
【００４９】
さらに、カートリッジ１１４内に検査サンプル５４０を正確に位置付けるために、ポンプと併せて光学センサ等のセンサ（図示せず）が使用されることができることが考慮される。センサは、診断器具１１２の構成要素であり得、カートリッジ１１４内の検査サンプル５４０の場所を検出することができるように位置付けられ得る。例えば、センサは、空気の存在または流体の不存在と流体（例えば、検査サンプル５４０または任意の他の流体）の存在との間の遷移を検出するために使用され得る。加えて、さらに、光学センサからのフィードバックが、サンプルがさらに停止または移動するようにポンプに伝える指図に変換されることができることが考慮される。
【００５０】
サンプルを処理するステップ４００は、検査サンプルを試薬と混合するサブステップ４０８を含むことができる。診断システム１１０の種々の実施形態は、図７で図示されるように、カートリッジ１１４内の一部分が、特定の診断検査のための試薬７１０を保持および貯蔵できることを考慮する。
【００５１】
図７は、検査サンプル５４０をカートリッジ１１４内の試薬７１０と混合する場合に使用される構成要素の説明図である。試薬７１０は、診断検査の意図された目的または目標に応じて、適切な量に選択および測定され得る。試薬７１０の事前測定された体積が、コンパートメント、ウェル、およびチャネルの中等の貯蔵および使用のためのカートリッジ１１４の種々の指定部分の中に位置されることができる。
【００５２】
試薬７１０は、検定組成物、ビーズ、抗体、結合パートナー、リガンド、受容体、または検出標識を含み得る。試薬７１０を検査サンプル５４０と混合すると、検査サンプル・試薬混合物７３０が形成されることができる。
【００５３】
例示的検定組成物は、標的被分析物に付着することができるバイオマーカーを含み得る。例えば、５−フルオロウラシル（５−ＦＵ）が、結腸直腸、頭頸部、胃、および乳癌を含むが、それらに限定されない、腫瘍を治療するために癌患者で幅広く使用されている。５−ＦＵは、ほとんどの場合、全身に投与されるが、前癌性および癌性皮膚疾患のいくつかの形態を治療するために局所的にも適用される。５−ＦＵ過剰摂取の場合、５−ＦＵに付着するように特に設計されているバイオマーカーを伴う試薬が提供され得る。５−ＦＵに対するバイオマーカーのさらなる議論は、その全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１２／６７３５３号で見出され得る。
【００５４】
ポンプの助けを借りて、試薬７１０は、カートリッジ１１４内の検査サンプル５４０と組み合わされることができる。例えば、検査サンプル５４０の等分体積６１０は、図７で図示されるように、混合流路７２０に沿って、混合ウェルまたはチャネル等の試薬７１０を保持するカートリッジ１１４の一部分の中へ移動させられることができる。試薬７１０を保持するカートリッジ１１４の一部分内で、検査サンプル・試薬混合物７３０内の試薬７１０および検査サンプル５４０が、診断検査分析に備えて互に適正に相互作用することができるように、検査サンプル５４０の等分体積６１０が供給されることができる。
【００５５】
検査サンプル・試薬混合物７３０は、随意に、試薬に反応した検査サンプル、または検出可能な錯体７４０、未反応検査サンプル７５０、および未反応試薬７６０を含むことができる。検出可能な錯体７４０は、混合サブステップ４０８および／または培養サブステップ４１０で形成されることができる。検出可能な錯体７４０は、ビーズ等の固相媒体に直接または間接的に付着された標識被分析物を有することができる。検出可能な錯体７４０は、診断検査の分析のために読み取られることができる検出標識を含み得る。例えば、診断システム１１０の中のＥＣＬ検出ユニットは、被分析物に取り付けられた検出ユニットを検出することによって、検出可能な錯体７４０についての情報を検出し得る。未反応検査サンプル７５０および未反応試薬７６０は、除去または反応させられるまで、検査サンプル・試薬混合物５４０の中にとどまる。
【００５６】
本明細書の実施形態では、検査サンプル５４０および試薬７１０は、好ましくは、診断検査の正確性のために均質な検査サンプル・試薬混合物７３０を生成するように、徹底的に混合される。均質な検査サンプル・試薬混合物７３０とは、最大量の検出可能な錯体７４０が形成されるように、試薬７１０に結合されている検査サンプル５４０中に最大量の被分析物または抗原を含む、検査サンプル・試薬混合物７３０を指すことができる。均質な検査サンプル・試薬混合物７３０を産生するように（例えば、前後に）移動を生成することによって、カートリッジ１１４内で複合検査サンプル・試薬混合物７３０を撹拌することを支援する、ポンプを提供することができる。
【００５７】
サンプルを処理するステップ４００は、検査サンプル・試薬混合物を培養するサブステップ４１０を含むことができる。診断システム１１０の種々の実施形態は、均質な検査サンプル・試薬混合物７３０が達成されると、検査サンプル・試薬混合物７３０を培養することを考慮する。検査サンプル・試薬混合物７３０は、検査サンプル・試薬混合物７３０内の未反応サンプル７５０および未反応試薬７６０からの検出可能な錯体７４０の形成を可能にするように、インキュベータによって培養されることができる。検査サンプル・試薬混合物７３０は、診断器具１１２の構成要素であり得る、インキュベータ装置によって培養されることができる。
【００５８】
図８は、例示的器具１１２内の例示的インキュベータ８１０上に位置付けられた例示的カートリッジ１１４の説明図である。図示されるように、均質な検査サンプル・試薬混合物７３０を含む、カートリッジ１１４は、器具１１２内のインキュベータ８１０の付近に位置付けられることができる。例えば、カートリッジ１１４は、カートリッジ１１４の下領域がインキュベータ８１０に隣接し得るように、インキュベータ８１０の上に配置されることができる。
【００５９】
均質な検査サンプル・試薬混合物７３０の培養は、抗原および試薬が互に反応および／または結合するための最適温度を提供することを支援することができる。インキュベータ８１０は、所定の温度が維持されていることを確実にするように、サンプル・試薬混合物７３０の温度測定を提供する１つ以上のセンサを含むことができる。インキュベータ８１０はまた、所定の温度を維持するように温度が調整され得ることを確実にするように、１つ以上の加熱および／または冷却要素を含むこともできる。例えば、インキュベータ８１０は、最適温度を提供するために、加熱要素、冷却要素、およびセンサの組み合わせを使用することができる。本明細書の実施形態では、最適温度は、ある範囲内（例えば、約２５℃から約４２℃）または特定の温度（例えば、約３７℃）であり得る。実行されている診断検査、ならびに使用されている試薬およびサンプルに応じて、所定の温度を調整できることが考慮される。培養の時間もまた、使用されている診断検査、試薬、およびサンプルに応じて調整することができる。
【００６０】
加えて、インキュベータ８１０は、カートリッジ１１２の種々の部分を加熱および／または冷却するように、複数の加熱および／または冷却ゾーンを有することができる。例えば、いくつかのゾーンを同時または連続的に加熱するように、別個の加熱器が提供され得る。別の実施例として、カートリッジが器具１１２内で移動させられる場合に、カートリッジ１１２の複数部分をインキュベータ８１０内の加熱ゾーンへ移動させられることができる。
【００６１】
サンプルを処理するステップ４００は、検査サンプル・試薬混合物を洗浄するサブステップ４１２を含むことができる。診断システム１１０の種々の実施形態は、検出可能な錯体７４０を分離するように検査サンプル・試薬混合物７３０を洗浄することを考慮する。例えば、洗浄するサブステップ４１２は、検出可能な錯体７４０を分離するように、検査サンプル・試薬混合物７３０から任意の未反応検査サンプル７６０および任意の未反応試薬７６０を除去し得る。
【００６２】
検査サンプル・試薬混合物７３０から未反応検査サンプル７５０および未反応試薬７６０を洗い流すことによって、診断検査内の被分析物または抗原（すなわち、検出可能な錯体７４０）の検出および分析の感度および正確性を増加させることができる。例えば、洗浄（例えば、両方とも背景雑音を引き起こす、未反応検査サンプル７５０および未反応試薬７６０の除去）によって背景雑音が実質的に低減させられることができるので、正確性が増加させられ得る。未反応検査サンプル７５０および未反応試薬７６０の実質的に全てが洗い流されことができることが考慮される。本明細書の実施例は、洗浄されたサンプルが診断器具１１２の検出装置に導入されることができ、それによって、診断検査の間の汚染の可能性を低減させるように、未反応検査サンプル７５０および未反応試薬７６０がカートリッジ１１４内に収集され、含まれることができることを提供する。
【００６３】
いくつかの実施形態では、試薬７１０は、常磁性品質を有することができる固相媒体を含むことが考慮される。常磁性品質を有することができる固相媒体を提供することによって、洗浄領域内で検出可能な錯体７４０を磁気的に固定するために、固相媒体と併せて磁石が使用されることができる一方で、不要な成分を除去して検出可能な錯体７４０を残すように、緩衝剤等の洗浄流体が提供されることができる。
【００６４】
図９は、例示的洗浄サブステップ４１２で使用するための磁石９１０が提供された例示的カートリッジ１１４の説明図である。図９は、カートリッジ１１４内で検出可能な錯体７４０を定位置に保持する磁石９１０を伴うカートリッジ１１４を含む。洗浄流体９２０もまた、検査サンプル・試薬混合物７３０から任意の未反応検査サンプル７６０および任意の未反応試薬７６０を洗い流して検出可能な錯体７４０を露出させるために提供される。
【００６５】
磁石９１０は、診断器具１１２の構成要素であり得、磁石９１０およびカートリッジ１１４が近接近することができるように、診断器具１１２内に位置することができる。
【００６６】
診断器具１１２のポンプ（図示せず）は、洗浄サブステップ４１２を支援することができる。ポンプは、カートリッジ１１４内で検査サンプル・試薬混合物７３０を移動させることができ、洗浄を支援するようにカートリッジ１１４上に貯蔵された追加の流体を導入することができる。センサ（図示せず）もまた、カートリッジ１１４内で流体を変位させて位置付けることを支援し得る。また、検査サンプル・試薬混合物７３０の洗浄中に、培養も起こり得ることが考慮される。例えば、インキュベータ８１０が、カートリッジ１１４と磁石９１０との間に、またはそれらに隣接して位置し得る。
【００６７】
サンプルを処理するステップ４００は、少なくとも１つの検出装置において検出可能な錯体を分析するサブステップ４１４を含むことができる。検出可能な錯体を分析することは、検出可能な錯体７４０を検出するためにＥＣＬ技術を使用することによって行うことができる。
【００６８】
図１０Ａは、診断器具１１２内の検出装置１０１０を図示する。検出装置１０１０は、流体経路１０２０を介してカートリッジ１１４に接続されることができる。例示的実施形態では、サブステップ４０４から４１２を通してカートリッジ１１４の中で調製されるような検出可能な錯体７４０は、経路１０２０を介してカートリッジ１１４から検出装置１０１０へ進行することができる。
【００６９】
診断器具１１２の中または診断システム１１０内に１つより多くの検出装置１０１０があり得ることが考慮される。例示的診断システム１１０では、検出装置１０１０は、異なる所望の検出および分析目標を満たすように、および実行されている診断検査に適応するように構成されることができる。検出および分析の種類はまた、実行されている診断検査、ならびに検出されている構成要素に対する所望の特殊性および感度を含むが、それらに限定されない、多くの要因に応じて変化し得る。検出装置は、ＥＣＬ検出、化学発光検出、蛍光検出、時間分解蛍光検出、蛍光偏光検出、放射性標識検出、電気化学検出、磁気標識検出、酵素結合免疫吸着検定検出等を含む、多くの異なる種類の検出を使用することができる。
【００７０】
ＥＣＬは、各々がその全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第５，７１４，０８９号、第６，１６５，７２９号、第６，３１６，６０７号、第６，３１２，８９６号、第６，８０８，９３９号、第６，８８１，５８９号、第６，８８１，５３６号、および第７，５５３，４４８号で詳細に説明されている。図１０Ｂは、診断システム１１０の中の例示的ＥＣＬ検出装置１０１０の断面の説明図である。ＥＣＬ検出装置１０１０は、最上部１０２０と嵌合されることができる基部１０１８内に含まれたガスケット１０１６によって分離される、少なくとも２つの電極１０１２、１０１４を含むことができる。部分的にガスケット１０１６および少なくとも２つの電極１０１２、１０１４の配列によって、ＥＣＬ検出が起こり得る測定格納領域１０１５を形成することができる。ＥＣＬ検出装置１０１０は、サンプル内の標的被分析物を検出することを支援するように、検出用の流体を導入する流体ポートおよび光源も含む、フローセルであり得る。
【００７１】
典型的には、ＥＣＬは、フローセルとして動作することができ、ＥＣＬ反応を設定し、ＥＣＬ試薬を洗い流すために、流体が測定格納領域１０１５から導入および抽出される必要がある。測定格納領域１０１５は、流体が密閉容積の中および外に送出されることを可能にすることができる、少なくとも２つの流体ポートを伴う密閉容積であり得る。
【００７２】
検出可能な錯体７４０は、磁気ビーズに結合されたＥＣＬ標識を含み得、ＥＣＬによってＥＣＬ標識の存在を検出できることが考慮される。ＥＣＬ検出器を使用して、ＥＣＬ標識の数および／または生物サンプル・試薬混合物内のＥＣＬ標識の存在または不在を検出できることが考慮される。
【００７３】
ＥＣＬ信号は、ＥＣＬ標識と基質との間の酸化還元反応によって生成され得る。ある実施形態では、ＥＣＬ標識は、ルテニウム含有試薬であり得る。好適なＥＣＬ標識の一実施例は、ＴＡＧとも称される、トリス（ビピリジン）ルテニウム（ＩＩ）［Ｒｕ（ｂｉｐｙ）３］２＋である。ある他の実施形態では、基質は、トリプロピルアミン（ＴＰＡ）であり得る。ＥＣＬベースの検定を使用する方法のいくつかの利点は、それらが高速かつ敏感であることである。他の検出方法については、検出方法の要件を満たすように、必要に応じて検出標識および試薬を変えることができると考慮される。
【００７４】
図２を再び参照すると、方法２００は、サンプルを廃棄するステップ５００を含み得る。サンプルの複数部分（すなわち、未反応検査サンプルおよび洗浄流体）を廃棄する５００ための例示的手順は、カートリッジ１１４の一部分内のサンプルの一部分を破棄すること５００を含み得る。図１１は、流路１１２０を介して、廃棄された未反応検査サンプルおよび洗浄流体を受け入れるように、廃棄貯留部１１１０を含むことができる、例示的実施形態カートリッジ１１４を図示する。
【００７５】
方法２００は、結果を出力するステップ６００を含み得る。結果を出力する６００ための例示的手順は、ステップ４００から処理サンプル結果を収集し、診断器具１１２を介して結果を出力することを含み得る。図１２は、結果を出力するための種々のデバイスを含むことができる、例示的診断器具を図示する。図１２で図示されるように、診断器具１１２は、結果を表示するための表示パネル１２１０、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ファイヤワイヤポート等の外部媒体に接続するためのポート１２２０、無線インターネット伝送機、イーサネット（登録商標）ケーブル等の電子的に結果を別の場所に伝送する有線または無線電子接続１２３０、プリンタ等の結果を印刷する印刷デバイス１２４０、またはコンパクトディスク（ＣＤ）等のメディア形式を作成するメディア書き込みデバイス１２５０を含み得る。
【００７６】
（Ｇ．実施形態）
図１３は、流体経路１３４を経由してカートリッジ１１４に流体的に接続された診断器具１１２を有する、診断システム１１０の説明図である。矢印は、診断システム１１０を通って進行する材料の実質的に単一の流動方向の実施例を示す。いくつかの実施形態では、処理された材料の処分は、診断検査における流体が辿る実質的に単一の流動方向により、診断器具上で実行される検査の間に二次汚染を伴わずに、カートリッジに戻すことができる。
【００７７】
診断システム１１０は、内蔵型かつ小型であるカートリッジ１１４を含むことができる。診断システム１１０の種々の実施形態は、サンプルをカートリッジ１１４に導入することができ、サンプルを診断検査中にカートリッジ１１４内で処理できることを考慮する。カートリッジ１１４は、診断検査を行い、診断器具１１２内に含まれる検出技術を使用して結果を検出するために必要な機械および電気構成要素を有する、診断器具１１２に導入することができる。カートリッジ１１４に関連付けられる構成要素および方法を以下の開示でさらに詳細に説明する。
【００７８】
カートリッジ１１４の例示的実施形態は、診断システム１１０の診断器具１１２と併せて、完全に診断システム１１０内で例示的診断検査のステップを行うように構成されることができる。例えば、カートリッジ１１４は、検定等の特定の診断検査を行うために必要な全ての必要試薬および材料を貯蔵および保持することができる。カートリッジ１１４はまた、別個のコンパートメントの中に試薬および材料を貯蔵するように構成されることもでき、以下の開示でさらに詳細に説明されるであろう、診断検査機能を支援することができる、気密および液密シールを提供することができる。
【００７９】
カートリッジ１１４はまた、診断検査中に処理および分析のための生物サンプルを受け取るように構成されることもできる。サンプルが収集されてカートリッジ１１４に導入されると、生物サンプルは、エンドユーザ入力を必要とすることなく、完全に診断システム１１０内で生物サンプルを調製および処理されることができる。カートリッジと診断システムの診断器具との間の協調機構もまた、以下の開示でさらに詳細に説明される。
【００８０】
カートリッジ１１４はまた、診断検査が完了すると、処分のために、診断検査で使用された処理されたサンプル、試薬、および材料の実質的に全てを保持および収集するように構成されることもできる。これは、内蔵型であるという追加利便性を提供するだけでなく、同一の診断器具上で実行される異なる診断検査間の交差混合または汚染も防止および／または低減する。使用された材料を収集することに関与する機構もまた、以下の開示でさらに詳細に説明される。
【００８１】
カートリッジ１１４のある実施形態の実施例が、各々がその全体で参照することにより本明細書に組み込まれる、両方とも２０１２年５月１５日に出願された、同時係属米国意匠出願第２９／４２０，９６１号および第２９／４２０，９６７号で開示されている。これらの開示内に含まれる画像は、機能および形態の両方、ならびに製品、ユーザ、および環境の間の関連を伝える、診断システムの例示的診断カートリッジおよびそれらの意匠を規定する。そのような画像は、例示的カートリッジ、診断システムを表すにすぎず、本開示は、これらの特定の意匠に限定されない。
【００８２】
図１４Ａは、診断システム１１０のカートリッジ１１４の本体およびカバーの斜視図を図示する。カートリッジ１１４の種々の実施形態は、カートリッジ１１４を形成するように一緒に嵌合する、カバー４２０および本体４２２を有することを考慮する。
【００８３】
図１４Ｂは、診断システム１１０の例示的カートリッジ１１４の実施形態の実施例の斜視図を図示する。カバー４２０は、カバー４２０を本体４２２に接続することを促進するように、少なくとも１つの保持特徴４２４を有することができる。例えば、少なくとも１つの保持特徴４２４は、カバー４２０の一方または両方の端部の上に、スナップ嵌めを含むことができる。
【００８４】
図１５Ａおよび１５Ｂは、少なくとも１つの保持特徴４２４を図示し、また、本体４２２への確実な嵌めを確保するように、カバー４２０の各端部上に引き手を有することができるカバー４２０の実施例も示す。カバー４２０を本体４２２に固定することを支援するように、圧入、タブ、スプリングロック、および外側被覆磁石を含むが、それらに限定されない、当技術分野で公知である追加の保持特徴が設計され、カバー４２０に含まれることができると考慮される。
【００８５】
カートリッジ１１４の種々の実施形態は、カバー４２０が、本体４２２と接触してそれを覆い、本体４２２の構成要素を効果的に覆って保護するように、平坦な領域を有することができることを考慮する。いかなる液密または気密シールも、カバー４２０とカートリッジ１１４の残りの部分との間に必要とされない。以前に議論されたように識別のために、診断システム１１０に組み込まれる多くのフェイルセーフ機構のうちの１つの一部として、光学機械読み取り可能な標識１１８を、カバー４２０の平坦な領域の一部分の上に位置付けることができる。
【００８６】
カバー４２０はまた、全体としてカートリッジ１１４をより審美的に美しくし得る。カバー４２０は、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、およびポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＰＣ／ＡＢＳ）混合物等の種々の頑丈な材料から射出成形されることができる。使い捨てカートリッジ１１４の所望の仕様および製造目標に応じてカバー４２０を形成するために、例えば、ＧＥ  Ｃｙｃｏｌｏｙ  ＨＣ  １２０４ＨＦ等のポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレン、Ｓａｂｉｃ  Ｌｅｘａｎ（ＰＣ）ＥＸＬ９１３４等のポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、およびＴｅｆｌｏｎ等の他の材料が使用され得ることが考慮される。鋳造、回転成形、熱成形、圧縮成形、および射出成形を含むが、それらに限定されない、カバー４２０を形成する他の既知の方法が採用されることができることが考慮される。
【００８７】
図１４Ｂを参照すると、機能的に、カバー４２０は、市販のＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲ（登録商標）サンプルホルダ等のサンプルホルダ（図示せず）を、本体４２２に組み込まれ、診断検査の処理中に使用される少なくとも１本の針４２８の上へ誘導することを支援することができる。カバー４２０はまた、少なくとも１本の針４２８の鋭い先端からオペレータを保護する働きもする。
【００８８】
カートリッジ１１４の種々の実施形態は、サンプルの濾過に有用な構造および機能的特徴、検定処理領域（各領域はカートリッジ検定反復またはＣＡＲとも称される）、プローブ洗浄領域およびＥＣＬ読み取り緩衝剤で充填された引き込み貯留部（読み取り緩衝剤充填試薬取扱ステーション（ＲＨＳ）と称することもできる）、およびポンプ貯蔵流体充填ＲＨＳを有することを考慮する。ある実施形態は、例えば、カバー４２０、濾過モジュール３３０、少なくとも１本の針４２８、および複数のシールを含む、カートリッジ１１４のいくつかの構成要素が本体４２２に取り付けられることができることを考慮する。
【００８９】
カートリッジ１１４は、サンプルホルダマウントを含み得る。カートリッジ１１４の種々の実施形態は、サンプルホルダマウント４３０を有すること、およびサンプルホルダ１１６を有することを考慮する。例えば、本体４２２は、診断システム１１０の流体経路に接続されることができる、業界標準サンプルホルダ（すなわち、ＶＡＣＵＴＡＩＮＥＲ（登録商標））または同様のサンプルホルダ１１６の搭載に適応するように構成されることができる。以前に説明されたように、サンプルは、血液、血漿、尿、または痰等の生物サンプルであり得る。
【００９０】
ある実施形態では、サンプルホルダマウント４３０は、例えば、診断器具１１２等との流体連通を確立するために、サンプルホルダ１１６を少なくとも１本の針４２８の上に誘導するように構成されることができる。ガイド特徴４３４はまた、サンプルホルダ１１６の半径方向運動を物理的に拘束することによって、サンプルホルダの隔壁４３８の所望の部分の貫通を促進することもできる。少なくとも１本の針４２８は、サンプルホルダ１１６の隔壁４３８の中へのその挿入を促進するように、枠組み４３２の上に搭載されることができ、それによって、少なくとも１本の針４２８と診断器具１１２との間の流体接続を促進、確立、および維持するであろう。
【００９１】
診断システム１１０の種々の実施形態は、サンプルホルダ１１６およびカートリッジ１１４と流体連通している、方法４００で以前に説明され、図５で描写されるもの等の濾過モジュール５３０を有することを考慮する。診断システム１１０の種々の実施形態はまた、カートリッジ１１４内で濾過モジュール５３０を用いてサンプルを濾過する方法も考慮する。好適な濾過モジュールおよび濾過の方法の実施例が、‘２５３出願および‘０４１ＰＣＴ出願で説明されている。濾過モジュール５３０は、カートリッジ１１４の小型サイズおよび内蔵型性質を維持するように設計されることができる。
【００９２】
図１６は、例示的器具駆動型ワークフローのフローチャートの説明図である。ユーザまたはオペレータが、標準的技法を使用して、血液管の中へ血液を引き込むことができる。器具駆動モードでは、ユーザまたはオペレータは（いずれか一方の順番で）血液管をカートリッジに挿入することができ、患者ＩＤおよびオペレータＩＤを診断器具に入力することができる。診断器具は、カートリッジからパネル情報を読み取った後、パネルを確認するようにオペレータに求め得る。ユーザまたはオペレータは、カートリッジを診断器具に挿入することができる。診断器具または分析器は、カートリッジからパネル情報を読み取った後、パネルを確認するようにユーザに求め得る。その後、サンプルが処理され、結果が、例えば、ほぼ１５分で提示される。
【００９３】
図１７は、診断システム１１０の診断器具１１２とカートリッジ１１４との間の閉鎖流体経路７１０（例えば、７１０ａ、７１０ｂ、７１０ｃ）の概観図である。診断器具１１２の種々の実施形態は、閉鎖流体経路７１０によってカートリッジ１１４に流体的に接続される、機械および電気構成要素を有することを考慮する。例えば、閉鎖流体経路７１０は、第１のプローブ７１２を介して、カートリッジ１１４を、経路７１０ａを介して非ＥＣＬ検出モジュール９１０、少なくとも１つのＥＣＬ検出装置１０１０、経路７１０ｂを介してポンプ８１０、ならびに経路７１０ｃおよび第２のプローブ７１４を介してカートリッジ１１４に戻る等、閉鎖流体経路７１０に沿って随意的な特徴に流体的に接続されることができる。閉鎖流体経路７１０は、生物サンプルならびに乾燥および液体試薬等の診断材料が、それを通してカートリッジ１１４から引き出されることができ、かつ診断器具１１２を通って進行することができる経路を提供する。処理後、処理された試薬および他の廃棄物は、（矢印によって示される）実質的に単一の流動方向を使用して、カートリッジ１１４に戻されることができる。
【００９４】
図１８は、内部標準（ＩＳ）非ＥＣＬ検出装置９１０が提供され得る実施例の説明図である。診断システム１１０の種々の実施形態は、診断システム１１０の精密かつ正確な機能を確保するフェイルセーフ機構として使用するための非ＥＣＬ検出装置９１０を考慮する。いくつかの実施形態では、１つのそのようなフェイルセーフ機構は、診断システム１１０に対する内部標準（ＩＳ）非ＥＣＬ検出装置９１０を含むことができる。ＩＳは、一定の数量で検定または分析においてサンプルおよび較正標準に追加することができる物質であり得る。ＩＳは、サンプル中の対象とする物質に非常に類似するが、同一ではない、物質であり得る。検定構築の効果は、ＩＳにとって対象とする物質と同一となるべきである。
【００９５】
非ＥＣＬ検出装置９１０は、分析されるサンプルを運搬することができる、筐体９１２内の管アセンブリ９２０を伴う筐体９１２を含むことができる。サンプルが筐体９１２を通過する場合、フィルタ９２６を通してレーザ９２４が向けられることができ、サンプルを通してレーザ光が反射されることができる。反射光は、サンプルが非ＥＣＬ検出装置９１０を通って流れる場合、サンプル内の特定の被分析物の存在を検出するために使用されることができる。例えば、ＩＳは、検出分析内で使用されることができる。
【００９６】
ＩＳの１つの目的は、検定構築中に起こり得る不具合を識別することである。したがって、ＩＳを実装する方法は、フェイルセーフ機構として動作する。ＩＳの別の目的は、検定構築の通常の変動性を補正することである。したがって、ＩＳを実装する方法は、精度および正確性を向上させる手段として動作する。ＩＳおよびフェイルセーフ機構についてのさらなる議論は、上記で参照することによって組み込まれた、代理人整理番号２０１０８．１−ＰＣＴを有する出願である、「ＣＬＩＮＩＣＡＬ  ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＡＮＤ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ」と題された２０１３年５月１３日出願の関連出願、国際ＰＣＴ特許出願で見出すことができる。
【００９７】
本発明は、その好ましい実施形態を参照して詳細に説明されているが、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、変更および修正を行うことができ、同等物を採用できることが、当業者に明白となるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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