【手続補正書】
【提出日】平成30年12月19日(2018.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル中の検体を検出するためのシステムであって、前記システムは、
ａ）ナノ構造化センサ表面であって、前記ナノ構造化センサ表面は、誘電材料の層の各側に配置された２つまたはそれより多い金属層を備え、前記ナノ構造化センサ表面は、局在化表面プラズモン共鳴を持続することが可能である、ナノ構造化センサ表面と、
ｂ）光学撮像デバイスであって、前記光学撮像デバイスは、一連の２つまたはそれより多い画像を捕捉することが可能であり、前記一連の２つまたはそれより多い画像は、前記ナノ構造化センサ表面を前記サンプルに接触させる前および後に捕捉された画像を含む、光学撮像デバイスと、
ｃ）プロセッサであって、前記プロセッサは、前記一連の２つまたはそれより多い画像のうちの前記画像を処理することと、前記検体を含む前記サンプルに前記センサ表面を接触させたときの前記一連の２つまたはそれより多い画像における１つ以上の対応するピクセル内のＲＧＢ値またはグレースケール値の変化を測定することと、ＲＧＢ値またはグレースケール値の前記測定された変化に基づいて、前記サンプル内の前記検体の存在を検出することとを行うことが可能である、プロセッサと
を備える、システム。
【請求項２】
前記ナノ構造化センサ表面は、前記検体に特異的に結合する固定化された一次結合成分をさらに備え、前記一次結合成分は、抗体、抗体断片、ペプチド、タンパク質、アプタマー、分子認識ポリマー、ビオチン、ストレプトアビジン、Ｈｉｓタグ、Ｎｉ−ＮＴＡ等のキレート化金属イオン、オリゴヌクレオチド、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサは、ＲＧＢ値またはグレースケール値の前記測定された変化に基づいて、前記検体の濃度を決定することが可能である、請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
ＲＧＢ値またはグレースケール値の変化は、ランダムに選択された小さな着目領域において測定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記検体は、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、脂質分子、炭水化物分子、小有機分子、薬物分子、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記検体は、グルコース、コルチゾール、クレアチニン、ラクテート、Ｃ−反応性タンパク質、α−フェトプロテイン、心臓トロポニンＩ（ｃＴｎＩ）、心臓トロポニンＴ（ｃＴＮＴ）、心臓クレアチンリン酸キナーゼＭおよびＢ（ＣＫ−ＭＢ）、脳性ナトリウム利尿ペプチド（ＢＮＰ）、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記サンプルおよびアッセイ試薬を連続的または同時のいずれかで前記センサ表面に送達するための流体システムをさらに備え、前記アッセイ試薬は、二次結合成分を含み、前記二次結合成分は、感度増強標識を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記感度増強標識は、酵素であり、前記酵素は、反応物の不溶性生成物への変換を触媒し、これにより、前記ナノ構造化センサ表面上に沈殿物を形成する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記感度増強標識は、金属ナノ粒子であり、前記金属ナノ粒子は、前記金属ナノ粒子と前記ナノ構造化センサ表面とのプラズモン−プラズモン結合を誘発することが可能である、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記検体を検出するための検出限界は、１００ｎｇ／ｍＬを上回る、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記検体を検出するための検出限界は、１００ｐｇ／ｍＬを上回る、請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記サンプル中の前記検体の存在は、２０分以内に検出される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
サンプル中の検体を検出するための方法であって、前記方法は、
ａ）ナノ構造化センサ表面を前記サンプルに接触させることであって、前記ナノ構造化センサ表面は、誘電材料の層の各側に配置された２つまたはそれより多い金属層を備え、前記ナノ構造化センサ表面は、局在化表面プラズモン共鳴を持続することが可能である、ことと、
ｂ）前記ナノ構造化センサ表面の一連の２つまたはそれより多い画像を捕捉することであって、前記一連の画像は、前記ナノ構造化センサ表面を前記サンプルに接触させる前および後に捕捉された画像を含む、ことと、
ｃ）前記一連の２つまたはそれより多い画像における１つ以上の対応するピクセル内のＲＧＢ値またはグレースケール値の変化を測定することと、
ｄ）ＲＧＢ値またはグレースケール値の前記測定された変化に基づいて、前記サンプル内の前記検体の存在を検出することと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記ナノ構造化センサ表面は、前記検体に特異的に結合する固定化された一次結合成分をさらに備え、前記一次結合成分は、抗体、抗体断片、ペプチド、タンパク質、アプタマー、分子認識ポリマー、ビオチン、ストレプトアビジン、Ｈｉｓタグ、Ｎｉ−ＮＴＡ等のキレート化金属イオン、オリゴヌクレオチド、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ＲＧＢ値またはグレースケール値の前記測定された変化に基づいて、前記検体の濃度を決定することをさらに含む、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ＲＧＢ値またはグレースケール値の変化は、ランダムに選択された小さな着目領域において測定される、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記検体は、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、脂質分子、炭水化物分子、小有機分子、薬物分子、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記検体は、グルコース、コルチゾール、クレアチニン、ラクテート、Ｃ−反応性タンパク質、α−フェトプロテイン、心臓トロポニンＩ（ｃＴｎＩ）、心臓トロポニンＴ（ｃＴＮＴ）、心臓クレアチンリン酸キナーゼＭおよびＢ（ＣＫ−ＭＢ）、脳性ナトリウム利尿ペプチド（ＢＮＰ）、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記ナノ構造化センサ表面は、前記サンプルおよび二次結合成分に連続的または同時のいずれかで接触させられ、前記二次結合成分は、感度増強標識を含む、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記感度増強標識は、酵素であり、前記酵素は、反応物の不溶性生成物への変換を触媒し、これにより、前記ナノ構造化センサ表面上に沈殿物を形成する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記感度増強標識は、金属ナノ粒子であり、前記金属ナノ粒子は、前記金属ナノ粒子と前記ナノ構造化センサ表面とのプラズモン−プラズモン結合を誘発することが可能である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記検体を検出するための検出限界は、１００ｎｇ／ｍＬを上回る、請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記検体を検出するための検出限界は、１００ｐｇ／ｍＬを上回る、請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記サンプル中の前記検体の存在は、２０分以内に検出される、請求項１３〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
いくつかの実施形態では、デバイスは、サンプル中の検体の検出および定量化のために、競合免疫アッセイを行うように構成される。いくつかの実施形態では、検体は、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、脂質分子、炭水化物分子、小有機分子、薬物分子、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される。いくつかの実施形態では、検体は、グルコース、コルチゾール、クレアチニン、ラクテート、Ｃ−反応性タンパク質、α−フェトプロテイン、心臓トロポニンＩ（ｃＴｎＩ）、心臓トロポニンＴ（ｃＴＮＴ）、心臓クレアチンリン酸キナーゼＭおよびＢ（ＣＫ−ＭＢ）、脳性ナトリウム利尿ペプチド（ＢＮＰ）、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される。いくつかの実施形態では、検体は、コルチゾールである。いくつかの実施形態では、サンプルは、１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサへの添加前に、コロイド状金溶液（ＯＤ＝２）で体積比１：１で希釈される。いくつかの実施形態では、コロイド状金は、抗検体コルチゾール抗体およびアルカリホスファターゼの両方でコーティングされる。いくつかの実施形態では、ＢＣＩＰ／ＮＢＴは、アルカリホスファターゼのための基質として使用される。いくつかの実施形態では、サンプル中の検体の存在は、１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサ表面から反射された光の波長の偏移を用いて検出される。いくつかの実施形態では、デバイス内で行われる競合免疫アッセイのための検出限界は、約１，０００ｐｇ／ｍＬを上回る。いくつかの実施形態では、デバイス内で行われる競合免疫アッセイのための検出限界は、約１００ｐｇ／ｍＬを上回る。いくつかの実施形態では、デバイス内で行われる競合免疫アッセイのための検出限界は、約１０ｐｇ／ｍＬを上回る。いくつかの実施形態では、デバイス内で行われる競合免疫アッセイのための検出限界は、約１ｐｇ／ｍＬを上回る。いくつかの実施形態では、基質は、２つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサを備え、ＬＳＰＲセンサのうちの少なくとも１つは、対照試験を行うために使用される。いくつかの実施形態では、サンプルは、唾液である。いくつかの実施形態では、唾液は、ヒトの唾液である。いくつかの実施形態では、サンプルは、血漿または血清である。いくつかの実施形態では、カートリッジは、１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサを備える１つまたはそれを上回る反応ウェルを備え、１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサの表面は、サンプルを１つまたはそれを上回る反応ウェルの中にピペット注入することによって、サンプルの添加にアクセス可能である。いくつかの実施形態では、カートリッジは、サンプルリザーバと、１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサを備える１つまたはそれを上回る反応チャンバとを備え、１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサの表面は、相互接続流体チャネルを介して、サンプルリザーバから１つまたはそれを上回る反応チャンバのそれぞれにサンプルを流動させることによって、サンプルの添加にアクセス可能である。いくつかの実施形態では、１つまたはそれを上回る反応チャンバは、中心サンプルリザーバの周囲にハブアンドスポークパターンで配列される。いくつかの実施形態では、サンプルは、機械的ピ���トンを使用して、圧力をサンプルリザーバ上に付与することによって、相互接続流体チャネルを介して、サンプルリザーバから１つまたはそれを上回る反応チャンバのそれぞれに流動させられる。いくつかの実施形態では、カートリッジはさらに、サンプルリザーバと１つまたはそれを上回る反応チャンバとの間のサンプルまたは他の流体の流動を制御するための１つまたはそれを上回る弁を備える。いくつかの実施形態では、カートリッジはさらに、流体チャネルを介してサンプルリザーバおよび１つまたはそれを上回る反応チャンバと相互接続される、１つまたはそれを上回る試薬ウェルを備える。いくつかの実施形態では、１つまたはそれを上回る試薬ウェルは、事前パッケージ化されたアッセイ試薬および／または対照を備える。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
センサチップであって、
ａ）１つまたはそれを上回る反応ウェルであって、それぞれ、局在化表面プラズモン共鳴を持続可能なセンサ表面を備える、反応ウェルと、
ｂ）検体を備えるサンプルを含有するように構成される、サンプルリザーバと、
ｃ）１つまたはそれを上回る流体導管であって、それぞれ、前記サンプルリザーバおよび前記反応ウェルのうちの１つを接続する、流体導管と、
を備え、前記１つまたはそれを上回るセンサ表面は、前記サンプルとの接触に応じて、光学特性の検体誘発変化を呈する、センサチップ。
（項目２）
前記１つまたはそれを上回るセンサ表面のそれぞれ上に固定化された一次結合成分をさらに備え、前記一次結合成分は、抗体、抗体断片、ペプチド、タンパク質、アプタマー、分子認識ポリマー、ビオチン、ストレプトアビジン、Ｈｉｓタグ、Ｎｉ−ＮＴＡ等のキレート化金属イオン、オリゴヌクレオチド、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、項目１に記載のセンサチップ。
（項目３）
少なくとも第２のサンプルリザーバをさらに備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目４）
少なくとも１つの試薬リザーバをさらに備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目５）
少なくとも１つの廃棄物リザーバをさらに備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目６）
前記サンプルリザーバはさらに、濾過膜を備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目７）
前記サンプルリザーバは、シールされる、項目１に記載のセンサチップ。
（項目８）
前記サンプルリザーバは、キャップ、可撓性膜、または隔壁でシールされる、項目７に記載のセンサチップ。
（項目９）
前記１つまたはそれを上回る反応ウェルは、光学的に透明な材料でシールされる、項目１に記載のセンサチップ。
（項目１０）
前記光学的に透明な材料は、ガラスまたは無散乱ポリマーシートである、項目９に記載のセンサチップ。
（項目１１）
少なくとも１つのマイクロ製作ポンプをさらに備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目１２）
少なくとも１つのマイクロ製作弁をさらに備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目１３）
前記センサ表面の厚さは、約１５ｎｍ〜約２００ｎｍである、項目１に記載のセンサチップ。
（項目１４）
前記センサ表面は、２つまたはそれを上回る材料の層を備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目１５）
各層の厚さは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍである、項目１４に記載のセンサチップ。
（項目１６）
各層は、金属、貴金属、ポリマー、セラミック、またはガラスを含む、項目１４に記載のセンサチップ。
（項目１７）
上部層は、その上に固定化された一次結合成分を有し、前記一次結合成分は、抗体、抗体断片、ペプチド、タンパク質、アプタマー、分子認識ポリマー、ビオチン、ストレプトアビジン、Ｈｉｓタグ、Ｎｉ−ＮＴＡ等のキレート化金属イオン、オリゴヌクレオチド、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択され、前記上部層は、ナノ構造化貴金属薄膜である、項目１４に記載のセンサチップ。
（項目１８）
前記表面は、ナノ構造化、ドープまたは自己ドープ半導体薄膜を備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目１９）
前記ナノ構造化、ドープまたは自己ドープ半導体膜は、硫化銅（Ｉ）（Ｃｕ２−ｘＳ）、ドープ半導体系酸化物（限定ではないが、アルミニウムドープＺｎＯ、ガリウムドープＺｎＯ、またはインジウムスズ酸化物を含む）、またはチタン（ＴｉＮ）、タンタル（ＴａＮ）、ハフニウム（ＨｆＮ）、もしくはジルコニウム（ＺｎＮ）の窒化物等の遷移金属窒化物である、項目１８に記載のセンサチップ。
（項目２０）
前記センサ表面は、ナノ構造化金属薄膜を備える、項目１に記載のセンサチップ。
（項目２１）
前記ナノ構造化金属薄膜は、ナノ構造化貴金属薄膜である、項目２０に記載のセンサチップ。
（項目２２）
前記ナノ構造化貴金属薄膜は、ナノ構造化金薄膜である、項目２１に記載のセンサチップ。
（項目２３）
サンプル中の検体を検出するためのデバイスであって、
ａ） １つまたはそれを上回る局在化表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）センサを備える、基質であって、検体分子が、前記１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサの表面上に固定化される、基質と、
ｂ） 部分的または完全のいずれかにおいて、前記基質を封入する、カートリッジであって、前記１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサの表面は、前記サンプルの添加にアクセス可能である、カートリッジと、を備える、デバイス。
（項目２４）
前記デバイスは、前記サンプル中の検体の検出および定量化のために、競合免疫アッセイを行うように構成される、項目２３に記載のデバイス。
（項目２５）
前記検体は、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、脂質分子、炭水化物分子、小有機分子、薬物分子、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、項目２４に記載のデバイス。
（項目２６）
前記検体は、グルコース、コルチゾール、クレアチニン、ラクテート、Ｃ−反応性タンパク質、α−フェトプロテイン、心臓トロポニンＩ（ｃＴｎＩ）、心臓トロポニンＴ（ｃＴＮＴ）、心臓クレアチンホスホキナーゼＭおよびＢ（ＣＫ−ＭＢ）、脳性ナトリウム利尿ペプチド（ＢＮＰ）、または任意のそれらの組み合わせから成る群から選択される、項目２５に記載のデバイス。
（項目２７）
前記検体は、コルチゾールである、項目２６に記載のデバイス。
（項目２８）
前記サンプルは、前記１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサへの添加前に、コロイド状金溶液（ＯＤ＝２）で体積比１：１で希釈される、項目２４に記載のデバイス。
（項目２９）
前記コロイド状金は、抗検体抗体およびアルカリホスファターゼの両方でコーティングされる、項目２８に記載のデバイス。
（項目３０）
ＢＣＩＰ／ＮＢＴは、アルカリホスファターゼのための基質として使用される、項目２９に記載のデバイス。
（項目３１）
前記サンプル中の検体の存在は、前記１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサ表面から反射された光の波長の偏移を用いて検出される、項目２３に記載のデバイス。
（項目３２）
前記デバイス内で行われる競合免疫アッセイのための検出限界は、約１，０００ｐｇ／ｍＬを上回る、項目２４に記載のデバイス。
（項目３３）
前記デバイス内で行われる競合免疫アッセイのための検出限界は、約１００ｐｇ／ｍＬを上回る、項目２４に記載のデバイス。
（項目３４）
前記デバイス内で行われる競合免疫アッセイのための検出限界は、約１０ｐｇ／ｍＬを上回る、項目２４に記載のデバイス。
（項目３５）
前記デバイス内で行われる競合免疫アッセイのための検出限界は、約１ｐｇ／ｍＬを上回る、項目２４に記載のデバイス。
（項目３６）
前記基質は、２つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサを備え、前記ＬＳＰＲセンサのうちの少なくとも１つは、対照試験を行うために使用される、項目２３に記載のデバイス。
（項目３７）
前記サンプルは、唾液である、項目２３に記載のデバイス。
（項目３８）
前記唾液は、ヒトの唾液である、項目３７に記載のデバイス。
（項目３９）
前記サンプルは、血漿または血清である、項目２３に記載のデバイス。
（項目４０）
前記カートリッジは、前記１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサを備える１つまたはそれを上回る反応ウェルを備え、前記１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサの表面は、前記サンプルを前記１つまたはそれを上回る反応ウェルの中にピペット注入することによって、前記サンプルの添加にアクセス可能である、項目２３に記載のデバイス。
（項目４１）
前記カートリッジは、サンプルリザーバと、前記１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサを備える１つまたはそれを上回る反応チャンバとを備え、前記１つまたはそれを上回るＬＳＰＲセンサの表面は、相互接続流体チャネルを介して、前記サンプルリザーバから前記１つまたはそれを上回る反応チャンバのそれぞれに前記サンプルを流動させることによって、前記サンプルの添加にアクセス可能である、項目２３に記載のデバイス。
（項目４２）
前記１つまたはそれを上回る反応チャンバは、中心サンプルリザーバの周囲にハブアンドスポークパターンで配列される、項目４１に記載のデバイス。
（項目４３）
前記サンプルは、機械的ピストンを使用して、圧力を前記サンプルリザーバ上に付与することによって、相互接続流体チャネルを介して、前記サンプルリザーバから前記１つまたはそれを上回る反応チャンバのそれぞれに流動させられる、項目４２に記載のデバイス。
（項目４４）
前記カートリッジはさらに、前記サンプルリザーバと前記１つまたはそれを上回る反応チャンバとの間のサンプルまたは他の流体の流動を制御するための１つまたはそれを上回る弁を備える、項目４１に記載のデバイス。
（項目４５）
前記カートリッジはさらに、流体チャネルを介して前記サンプルリザーバおよび前記１つまたはそれを上回る反応チャンバと相互接続される、１つまたはそれを上回る試薬ウェルを備える、項目４１に記載のデバイス。
（項目４６）
前記１つまたはそれを上回る試薬ウェルは、事前パッケージ化されたアッセイ試薬および／または対照を備える、項目４５に記載のデバイス。