(57)【要約】被検化合物を検出するための検出手順またはプロセスならびにかかるプロセスを実行するための装置またはデバイスであり、被検化合物に結合する被検化合物に特異的な化合物を含み、検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。
2006518217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検化合物を検出するためのデバイスであり、被検化合物に結合し、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成する被検化合物に特異的な化合物を含み、前記検出可能な化合物は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている、前記デバイス。
【請求項２】
被検化合物に特異的な化合物は、化学的に酵素にカップリングする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
酵素と化学的に反応し、検出可能な化合物を生成する基質をさらに含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
生成される検出可能な化合物は、アンモニアである、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
被検化合物に特異的な化合物は、抗体、タンパク質、ビオチン、ペプチド、ハプテン、特異的な薬物被検化合物または薬物代謝産物、炭水化物部分、あるいは一本鎖または二本鎖核酸からなる群、もしくは核酸およびタンパク質あるいはタンパク質および有機小分子などの組み合わせなどの２種類又は３種類以上のこれらの群の仲間の構成要素を含む融合またはキメラ分子から選択される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
被検化合物に特異的な化合物は、一本鎖核酸および二本鎖核酸からなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
一本鎖核酸および二本鎖核酸は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、塩基を修飾したオリゴヌクレオチド、キメラオリゴヌクレオチド、増幅反応生成物、および任意の長さまたは配列のｃＤＮＡからなる群から選択される、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
酵素は、ウレアーゼである、請求項２に記載のデバイス。
【請求項９】
基質は、ウレアである、請求項３に記載のデバイス。
【請求項１０】
基質は、ウレアである、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１１】
検出可能な化合物の生成を容易にする遊離型酵素をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする遊離型酵素および酵素をさらに含み、酵素の各形態は、検出可能な化合物の生成を容易にする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも２種類の染料をさらに含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
酵素は、固体の支持体上に置かれる、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１５】
固体の支持体は、膜、フィルタ、チューブ、およびウェルからなる群から選択される、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
固体の支持体は、ポリスチレンまたはポリプロピレンからなる材料から作られる、請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
酵素は、水溶液または有機溶液中にある、請求項２に記載のデバイス。
【請求項１８】
少なくとも２種類の染料は：  
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２’，６’−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］；
チモールブルー；クレゾールレッド；フェノールレッド；ブロモチモールブルー；ニトラジン黄；ブロモクレゾールパープル；およびブロモクレゾールグリーン
からなる群から選択される、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１９】
被検化合物は、抗体、タンパク質、ビオチン、ペプチド、ハプテン、特異的な薬物被検化合物または薬物代謝産物、炭水化物部分、あるいは一本鎖または二本鎖核酸からなる群、もしくは核酸およびタンパク質あるいはタンパク質および有機小分子などの組み合わせなどの２種類又は３種類以上のこれらの群の仲間の構成要素を含む融合またはキメラ分子から選択される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２０】
被検化合物は、一本鎖核酸および二本鎖核酸からなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２１】
一本鎖核酸および二本鎖核酸は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、塩基を修飾したオリゴヌクレオチド、キメラオリゴヌクレオチド、増幅反応生成物、および任意の長さまたは配列のｃＤＮＡからなる群から選択される、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
被検化合物を検出するためのデバイスであり、被検化合物に化学的にカップリングし、検出可能な化合物を生成する被検化合物に特異的な化合物を含み、前記検出可能な化合物は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも２種類の染料に曝露されるときの被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている前記デバイス。
【請求項２３】
被検化合物は、酵素である、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
被検化合物に特異的な化合物は、基質である、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
被検化合物は、ウレアーゼである、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２６】
被検化合物に特異的な化合物は、ウレアである、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２７】
生成される検出可能な化合物は、アンモニアである、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２８】
アンモニアは、生物または化学サンプルにおけるウレアーゼ活性を示す、請求項２７に記載のデバイス。
【請求項２９】
生物または化学サンプルは、患者の体液または組織である、請求項２８に記載のデバイス。
【請求項３０】
患者の体液は、呼気、げっぷ、粘液、尿、糞便、血液、唾液、および汗からなる群から選択される、請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
組織は、綿棒または生検によって得られる、請求項２９に記載のデバイス。  
【請求項３２】
被検化合物を検出するためのデバイスであり、酵素に共役する被検化合物に特異的な化合物を含み、該被検化合物に特異的な化合物は、被検化合物の標的部位に結合し、酵素は、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、検出可能な化合物は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている、前記デバイス。
【請求項３３】
共役した被検化合物に特異的な化合物と異なる捕捉被検化合物に特異的な化合物をさらに含み、該捕捉被検化合物に特異的な化合物は、共役した被検化合物に特異的な化合物よりも被検化合物の異なる標的部位に結合する、請求項３２に記載のデバイス。
【請求項３４】
捕捉被検化合物に特異的な化合物は、直接的にまたは間接的に、固体の支持体に結合する、請求項３３に記載のデバイス。
【請求項３５】
被検化合物を検出するためのデバイスであり、被検化合物の標的部位に結合する被検化合物に特異的な化合物を含み、共役は、酵素および被検化合物に非特異的な化合物を含み、該被検化合物に非特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物に結合し、該酵素は、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、強力でよりはっきりしている、前記デバイス。
【請求項３６】
被検化合物に特異的な化合物と異なる捕捉被検化合物に特異的な化合物をさらに含み、該捕捉被検化合物に特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物よりも被検化合物の異なる標的部位に結合する、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項３７】
捕捉被検化合物に特異的な化合物は、直接的にまたは間接的に、固体の支持体に結合する、請求項３６に記載のデバイス。
【請求項３８】
サンプル中の被検化合物を検出するためのデバイスであり、サンプルからの遊離型被検化合物、またはサンプルからではないトレーサーのいずれかを捕捉するための受容体分子を含み、該トレーサーは、酵素に結合した被検化合物分子を含み、該トレーサーは、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該検出可能な応答は、サンプル中の被検化合物量に反比例する、前記デバイス。
【請求項３９】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも２種類の染料をさらに含む、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項４０】
少なくとも２種類の染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２’，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］；
チモールブルー；クレゾールレッド；フェノールレッド；ブロモチモールブルー；ニトラジン黄；ブロモクレゾールパープル；およびブロモクレゾールグリーン
からなる群から選択される、請求項３９に記載のデバイス。  
【請求項４１】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも２種類の染料をさらに含む、請求項３２に記載のデバイス。
【請求項４２】
少なくとも２種類の染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］；
チモールブルー；クレゾールレッド；フェノールレッド；ブロモチモールブルー；ニトラジン黄；ブロモクレゾールパープル；およびブロモクレゾールグリーン
からなる群から選択される、請求項４１に記載のデバイス。
【請求項４３】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも２種類の染料をさらに含む、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項４４】
少なくとも２種類の染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］；
チモールブルー；クレゾールレッド；フェノールレッド；ブロモチモールブルー；ニトラジン黄；ブロモクレゾールパープル；およびブロモクレゾールグリーン
からなる群から選択される、請求項４３に記載のデバイス。
【請求項４５】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも２種類の染料をさらに含む、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項４６】
少なくとも２種類の染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］；
チモールブルー；クレゾールレッド；フェノールレッド；ブロモチモールブルー；ニトラジン黄；ブロモクレゾールパープル；およびブロモクレゾールグリーン
からなる群から選択される、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項４７】
ａ）被検化合物に特異的な化合物を被検化合物に曝露する；
ｂ）検出可能な化合物を生成する；および
ｃ）応答を生み出すために検出可能な化合物を少なくとも２種類の染料に曝露し、該応答は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている
ステップを含む、被検化合物を検出するための方法。
【請求項４８】
ａ）被検化合物に特異的な化合物を被検化合物に曝露する；および
ｂ）任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、前記検出可能な化合物は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている
ステップを含む、被検化合物を検出するための方法。
【請求項４９】
ａ）被検化合物を共役に曝露し、該共役は、酵素に共役した被検化合物に特異的な化合物を含む；
ｂ）検出可能な化合物を生成するために共役を任意の基質に曝露し、該検出可能な化合物は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている
ステップを含む、被検化合物を検出するための方法。  
【請求項５０】
非結合材料を、ステップｂ）の前に除去するステップをさらに含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
ａ）被検化合物を被検化合物に特異的な化合物に曝露する；
ｂ）被検化合物に特異的な化合物を、酵素および被検化合物に非特異的な化合物を含む共役に曝露し、該被検化合物に非特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物と結合する；および
ｃ）検出可能な化合物を生成するために、酵素を任意の基質に曝露し、該検出可能な化合物は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている
ステップを含む、被検化合物を検出するための方法。
【請求項５２】
非結合材料を、ステップｂ）およびｃ）の前に除去するステップをさらに含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５４】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５５】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項５６】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項５７】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項５８】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項５９】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項３２に記載のデバイス。  
【請求項６０】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項３２に記載のデバイス。
【請求項６１】
酵素は、被検化合物に非特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項６２】
酵素は、被検化合物に非特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項３５に記載のデバイス。
【請求項６３】
酵素は、トレーサーの被検化合物分子に直接的にカップリングする、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項６４】
酵素は、トレーサーの被検化合物分子に間接的にカップリングする、請求項３８に記載のデバイス。
【請求項６５】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項４９に記載の方法。
【請求項６６】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項４９に記載の方法。
【請求項６７】
酵素は、被検化合物に非特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項５１に記載の方法。
【請求項６８】
酵素は、被検化合物に非特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項５１に記載のデバイス。
【請求項６９】
被検化合物を検出するためのデバイスであり、被検化合物に結合し、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成する、被検化合物に特異的な化合物を含み、前記検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている、前記デバイス。
【請求項７０】
被検化合物に特異的な化合物は、酵素に化学的にカップリングする、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項７１】
酵素と化学的に反応し、検出可能な化合物を生成する基質をさらに含む、請求項７０に記載のデバイス。
【請求項７２】
生成される検出可能な化合物は、アンモニアである、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項７３】
被検化合物に特異的な化合物は、抗体、タンパク質、ビオチン、ペプチド、ハプテン、特異的な薬物被検化合物または薬物代謝産物、炭水化物部分、あるいは一本鎖または二本鎖核酸からなる群、もしくは核酸およびタンパク質あるいはタンパク質および有機小分子などの組み合わせなどの２種類又は３種類以上のこれらの群の仲間の構成要素を含む融合またはキメラ分子から選択される、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項７４】
被検化合物に特異的な化合物は、一本鎖核酸および二本鎖核酸からなる群から選択される、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項７５】
一本鎖核酸および二本鎖核酸は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、塩基を修飾したオリゴヌクレオチド、キメラオリゴヌクレオチド、増幅反応生成物、および任意の長さまたは配列のｃＤＮＡからなる群から選択される、請求項７４に記載のデバイス。
【請求項７６】
酵素は、ウレアーゼである、請求項７０に記載のデバイス。
【請求項７７】
基質は、ウレアである、請求項７１に記載のデバイス。
【請求項７８】
基質は、ウレアである、請求項７６に記載のデバイス。
【請求項７９】
検出可能な化合物の生成を容易にする遊離型酵素をさらに含む、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項８０】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする、遊離型酵素および酵素をさらに含み、ここで、酵素の各形態は、検出可能な化合物の生成を容易にする、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項８１】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも１種類のポルフィリン染料をさらに含む、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項８２】
酵素は、固体の支持体上に置かれる、請求項７０に記載のデバイス。
【請求項８３】
固体の支持体は、膜、フィルタ、チューブ、およびウェルからなる群から選択される、請求項８２に記載のデバイス。
【請求項８４】
固体の支持体は、ポリスチレンまたはポリプロピレンからなる材料から作られる、請求項８３に記載のデバイス。
【請求項８５】
酵素は、水溶液または有機溶液中にある、請求項７０に記載のデバイス。
【請求項８６】
少なくとも１種類のポルフィリン染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；および
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］
からなる群から選択される、請求項８１に記載のデバイス。
【請求項８７】
被検化合物は、抗体、タンパク質、ビオチン、ペプチド、ハプテン、特異的な薬物被検化合物または薬物代謝産物、炭水化物部分、あるいは一本鎖または二本鎖核酸からなる群、もしくは核酸およびタンパク質あるいはタンパク質および有機小分子などの組み合わせなどの２種類又は３種類以上のこれらの群の仲間の構成要素を含む融合またはキメラ分子から選択される、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項８８】
被検化合物は、一本鎖核酸および二本鎖核酸からなる群から選択される、請求項６９に記載のデバイス。
【請求項８９】
一本鎖核酸および二本鎖核酸は、ＲＮＡ、ＤＮＡ、塩基を修飾したオリゴヌクレオチド、キメラオリゴヌクレオチド、増幅反応生成物、および任意の長さまたは配列のｃＤＮＡからなる群から選択される、請求項８８に記載のデバイス。
【請求項９０】
被検化合物を検出するためのデバイスであり、被検化合物に化学的にカップリングし、検出可能な化合物を生成する、被検化合物に特異的な化合物を含み、前記検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている、前記デバイス。
【請求項９１】
被検化合物は、酵素である、請求項９０に記載のデバイス。
【請求項９２】
被検化合物に特異的な化合物は、基質である、請求項９１に記載のデバイス。
【請求項９３】
被検化合物は、ウレアーゼである、請求項９０に記載のデバイス。
【請求項９４】
被検化合物に特異的な化合物は、ウレアである、請求項９０に記載のデバイス。
【請求項９５】
生成される検出可能な化合物は、アンモニアである、請求項９０に記載のデバイス。
【請求項９６】
アンモニアは、生物または化学サンプルにおけるウレアーゼ活性を示す、請求項９７に記載のデバイス。
【請求項９７】
生物または化学サンプルは、患者の体液または組織である、請求項９６に記載のデバイス。
【請求項９８】
患者の体液は、呼気、げっぷ、粘液、尿、糞便、血液、唾液、および汗からなる群から選択される、請求項９７に記載のデバイス。
【請求項９９】
組織は、綿棒または生検によって得られる、請求項９７に記載のデバイス。  
【請求項１００】
被検化合物を検出するためのデバイスであり、酵素に共役する被検化合物に特異的な化合物を含み、該被検化合物に特異的な化合物は、被検化合物の標的部位に結合し、酵素は、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている、前記デバイス。
【請求項１０１】
共役した被検化合物に特異的な化合物と異なる捕捉被検化合物に特異的な化合物をさらに含み、該捕捉被検化合物に特異的な化合物は、共役した被検化合物に特異的な化合物よりも被検化合物の異なる標的部位に結合する、請求項１００に記載のデバイス。
【請求項１０２】
捕捉被検化合物に特異的な化合物を、直接的にまたは間接的に、固体の支持体に結合する、請求項１０１に記載のデバイス。
【請求項１０３】
被検化合物を検出するためのデバイスであり、被検化合物の標的部位に結合する被検化合物に特異的な化合物を含み、共役は、酵素および被検化合物に非特異的な化合物を含み、該被検化合物に非特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物を結合し、該酵素は、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている、前記デバイス。
【請求項１０４】
被検化合物に特異的な化合物と異なる捕捉被検化合物に特異的な化合物をさらに含み、該捕捉被検化合物に特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物よりも被検化合物の異なる標的部位に結合する、請求項１０３に記載のデバイス。
【請求項１０５】
捕捉被検化合物に特異的な化合物を、直接的にまたは間接的に、固体の支持体に結合する、請求項１０４に記載のデバイス。
【請求項１０６】
サンプル中の被検化合物を検出するためのデバイスであり、サンプルからの遊離型被検化合物、またはサンプルからではないトレーサーのいずれかを捕捉するための受容体分子を含み、該トレーサーは、酵素に結合した被検化合物分子を含み、該トレーサーは、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該検出可能な応答は、サンプル中の被検化合物量に反比例する、前記デバイス。
【請求項１０７】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも１種類のポルフィリン染料をさらに含む、請求項９０に記載のデバイス。
【請求項１０８】
少なくとも１種類のポルフィリン染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；および
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］
からなる群から選択される、請求項１０７に記載のデバイス。
【請求項１０９】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも１種類のポルフィリン染料をさらに含む、請求項１００に記載のデバイス。
【請求項１１０】
少なくとも１種類のポルフィリン染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；および
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］
からなる群から選択される、請求項１０９に記載のデバイス。
【請求項１１１】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも１種類のポルフィリン染料をさらに含む、請求項１０３に記載のデバイス。
【請求項１１２】
少なくとも１種類のポルフィリン染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；および
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］
からなる群から選択される、請求項１１１に記載のデバイス。
【請求項１１３】
検出可能な化合物に曝露されるとき、検出可能な色の変化を受ける少なくとも１種類のポルフィリン染料をさらに含む、請求項１０６に記載のデバイス。
【請求項１１４】
少なくとも１種類の染料は：
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］；
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］；
５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］；
５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］；および
５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］
からなる群から選択される、請求項１１３に記載のデバイス。
【請求項１１５】
ａ）被検化合物に特異的な化合物を被検化合物に曝露する；
ｂ）検出可能な化合物を生成する；および
ｃ）応答を生み出すために、検出可能な化合物を少なくとも１種類のポルフィン染料に曝露し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィン染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている
ステップを含む、被検化合物を検出するための方法。
【請求項１１６】
ａ）被検化合物に特異的な化合物を被検化合物に曝露する；および
ｂ）任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、前記検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィン染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィン染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている
ステップを含む、被検化合物を検出するための方法。
【請求項１１７】
ａ）被検化合物を被検化合物に共役を曝露し、該共役は、酵素に共役した被検化合物に特異的な化合物を含む；
ｂ）検出可能な化合物を生成するために共役を任意の基質に曝露し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィン染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィン染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている
ステップを含む、被検化合物を検出するための方法。
【請求項１１８】
非結合材料を、ステップｂ）の前に除去するステップをさらに含む、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１１９】
ａ）被検化合物を被検化合物に特異的な化合物に曝露する；
ｂ）被検化合物に特異的な化合物を、酵素および被検化合物に非特異的な化合物を含む共役に曝露し、該被検化合物に非特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物に結合する；および
ｃ）検出可能な化合物を生成するために酵素を任意の基質に曝露し、前記検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィン染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィン染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている
ステップを含む、被検化合物を検出するための方法。
【請求項１２０】
非結合材料を、ステップｂ）およびｃ）の前に除去するステップをさらに含む、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１２１】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項７０に記載のデバイス。
【請求項１２２】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項７０に記載のデバイス。
【請求項１２３】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項８０に記載のデバイス。
【請求項１２４】
被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項８０に記載のデバイス。
【請求項１２５】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項９１に記載のデバイス。
【請求項１２６】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項９１に記載のデバイス。
【請求項１２７】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項１００に記載のデバイス。
【請求項１２８】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項１００に記載のデバイス。
【請求項１２９】
酵素は、被検化合物に非特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項１０３に記載のデバイス。
【請求項１３０】
酵素は、被検化合物に非特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項１０３に記載のデバイス。
【請求項１３１】
酵素は、トレーサーの被検化合物分子に直接的にカップリングする、請求項１０６に記載のデバイス。
【請求項１３２】
酵素は、トレーサーの被検化合物分子に間接的にカップリングする、請求項１０６に記載のデバイス。
【請求項１３３】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１３４】
酵素は、被検化合物に特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項１１７に記載の方法。
【請求項１３５】
酵素は、被検化合物に非特異的な化合物に直接的にカップリングする、請求項１１９に記載の方法。
【請求項１３６】
酵素は、被検化合物に非特異的な化合物に間接的にカップリングする、請求項１１９に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
出願データ
本出願は、2003年2月11日出願の仮出願第60/446,585号、および2003年2月13日出願の仮出願第60/447,161号の優先権を主張し、両出願は、全体として参照することにより組み込まれる。
【０００２】
発明の分野
本発明は、被検化合物または化合物の存在への視覚的表示応答を生み出す化学プロセスを用いる、被検化合物または化合物の検出のための方法および装置に関する。
【０００３】
発明の背景
被検化合物または化合物を検出するために使用される多数の従来の方法および装置がある。例えば、米国特許第6,368,558号および6,495,102号の背景の項参照。被検化合物または化合物の性質のため、従来の方法および装置を使用した被検化合物または化合物の検出は限定され得、およびいくつかの場合不可能である。したがって、被検化合物または化合物の性質を考慮した検出のための方法および装置の必要性がある。さらに、被検化合物または化合物の性質を考慮し、そして人工嗅覚方法および人工の鼻および人工の舌を含むが、それらに限定されない既存の方法および装置の使用および用途を拡大および／または改善する方法および装置の必要性がある。
【０００４】
発明の概要
本発明は、被検化合物を検出および同定するための検出手順またはプロセスならびにかかるプロセスを実行するための装置またはデバイスを含む。一つの態様において、本発明は、被検化合物に結合し、検出可能な化合物を生成する被検化合物に特異的な化合物を含む被検化合物を検出するための方法およびデバイスを提供し、前記検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。
【０００５】
一つの態様において、本発明は、被検化合物に結合し、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成する被検化合物に特異的な化合物を提供する。検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、染料により応答を生み出し、それにより、質的におよびいくつかの状況において量的に被検化合物の存在を示す。染料の検出可能な化合物への応答は、染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。一つの態様において、酵素は、被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする。
【０００６】
一つの態様において、本発明は、酵素に共役した被検化合物に特異的な化合物を含む被検化合物を検出するためのデバイスを提供し、該被検化合物に特異的な化合物は、被検化合物の標的部位に結合し、該酵素は、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。この態様のためのデバイスはさらに、共役した被検化合物に特異的な化合物と異なる捕捉(capture)被検化合物に特異的な化合物を含むことができ、該捕捉被検化合物に特異的な化合物は、共役した被検化合物に特異的な化合物よりも被検化合物の異なる標的部位に結合する。
【０００７】
一つの態様において、本発明は、被検化合物の標的部位に結合する被検化合物に特異的な化合物を含む被検化合物を検出するためのデバイスを提供し、共役は、酵素および被検化合物に非特異的な化合物を含み、該被検化合物に非特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物に結合し、酵素は、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。この態様のためのデバイスはさらに、被検化合物に特異的な化合物と異なる捕捉被検化合物に特異的な化合物を含むことができ、該捕捉被検化合物に特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物よりも、被検化合物の異なる標的部位に結合する。当業者は、この態様を、酵素結合イムノソルベント検定法（ＥＬＩＳＡ）、あるいは競合酵素免疫検定、または側方流動免疫検定を含むが、それらに限定されない、広範囲の酵素免疫検定の形式に組み込むことができることを認識するだろう。
【０００８】
一つの態様において、本発明は、被検化合物を検出するための方法を提供し：ａ）被検化合物に特異的な化合物を被検化合物に曝露する；ｂ）検出可能な化合物を生成する；およびｃ）応答を生み出すために検出可能な化合物を少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている、ステップを含む。
【０００９】
一つの態様において、本発明は、被検化合物を検出するための方法を提供し：ａ）被検化合物に特異的な化合物を被検化合物に曝露する；およびｂ）任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、前記検出可能な化合物は、ポルフィン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、ポルフィン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている、ステップを含む。
【００１０】
一つの態様において、本発明は、被検化合物を検出するための方法を提供し：ａ）被検化合物を被検化合物に共役を曝露し、該共役は、酵素に共役した被検化合物に特異的な化合物を含む；ｂ）検出可能な化合物を生成するために共役を任意の基質に曝露し、該検出可能な化合物は、ポルフィン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、ポルフィン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている、ステップを含む。この方法は、非結合材料を、ステップｂ）の前に除去するステップをさらに含むことができる。
【００１１】
一つの態様において、本発明は、被検化合物を検出するための方法を提供し：ａ）被検化合物を被検化合物に特異的な化合物に曝露する；ｂ）被検化合物に特異的な化合物を、酵素および被検化合物に非特異的な化合物を含む共役に曝露し、該被検化合物に非特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物に結合する；およびｃ）検出可能な化合物を生成するために、酵素を任意の基質に曝露し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている、ステップを含む。この方法は、非結合材料を、ステップｂ）およびｃ）の前に除去するステップをさらに含むことができる。
【００１２】
別の態様において、本発明は、サンプル中の被検化合物を検出するための競合結合するプロセスまたはデバイスを含み、サンプルからの遊離型被検化合物、またはサンプルからではないトレーサーのいずれかを捕捉するための受容体分子を含み、該トレーサーは、酵素に結合した被検化合物分子を含み、該トレーサーは、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該検出可能な応答は、サンプル中の被検化合物量に反比例する。
【００１３】
本発明の例は、免疫検定または核酸検出検定を含むが、それらに限定されなく、該免疫検定または核酸検出検定は、酵素成分を有し、該酵素は特異的な基質に曝露されるとき、特異的な化学反応を触媒する能力があり、該化学反応は、被検化合物に対応（すなわち比例または反比例）する検出可能な化合物を生成する。本発明の別の例は、酵素に共役したＤＮＡ、ＲＮＡ、またはキメラ配列に特異的なプローブ(probe)を使用した、被検化合物としての標的核酸配列の検出を含む。
【００１４】
本発明に従って生成した検出可能な化合物は、いかなる好適な方法および人工の鼻または舌を使用しても検出することができ、米国特許第6,368,558号および6,495,102号、ならびに米国公開特許公報US 2003/0129085 Al、US 2003/0143112 Al、およびUS 2003/0166298 Alに開示された方法およびデバイスを含むが、それらに限定されなく、これら全てが参照により組み込まれる。例えば、メタル化された(metalated)形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない(non-metalated)形態（例、フリーベースポルフィリン）の１種または２種以上のポルフィリン染料は、酵素的に発生した揮発性化合物を検出するために使用することができ、ポルフィリン染料は、単独で、またはブロンステッド酸塩基染料、ルイス酸塩基染料、双性イオンソルバトクロミック(solvatochromic)染料、および他の化学物質反応性染料などの他の化学染料と共に一連の成分として、使用することができる。当業者は、肉眼、分光分析および蛍光検出または他のリーダーまたはセンサーなどのいかなる好適な方法も、酵素的に発生した揮発性化合物の存在に対応して染料の色の変化を検出および定量するために使用してもよいことを認識するだろう。
【００１５】
本発明の例に従って使用された酵素は、遊離型酵素または共役した酵素（しばしば酵素共役と呼ばれる）のいずれかであり得る。共役した酵素は、抗体、タンパク質、ビオチン、ペプチド、ハプテン、特異的な薬物被検化合物または薬物代謝産物、炭水化物部分、あるいは、ＲＮＡ、ＤＮＡ、塩基を修飾したまたはキメラオリゴヌクレオチド、増幅反応生成物およびｃＤＮＡを含むが、それらに限定されない、いかなる任意の長さまたは塩基配列の一本鎖または二本鎖核酸などのいかなる好適な分子にも共役される。共役した酵素はまた、核酸およびタンパク質あるいはタンパク質および有機小分子などとの組み合わせなどの２種類または３種類以上の部類の分子の構成要素を含む融合またはキメラ分子に共役され得る。
【００１６】
本発明に従って、遊離型酵素または酵素共役およびその同族基質を、好適な固体の支持体上にまたは好適な水溶液または有機溶液中に置く。本発明に従って、好適な固体の支持体は、膜、フィルタ、チューブ、ウェル、またはプレートである。好適な固体の支持体のための材料の例は、ポリスチレンおよび／またはポリプロピレンを含む。好適な水溶液または有機溶液の例は、緩衝溶液である。
【００１７】
本発明は、被検化合物の性質を考慮に入れる被検化合物の検出のための方法およびデバイスを提供する。当業者は、本発明のための多くのおよび様々な使用および用途、ならびに既存の方法およびデバイスにより以前に達成されなかった本発明の利点を認識するだろう。
【００１８】
発明の詳細な説明
本発明は、被検化合物を検出および同定するための検出手順またはプロセスならびにかかるプロセスを実行するための装置またはデバイスを含む。一つの態様において、本発明は、被検化合物に結合し、検出可能な化合物を生成する被検化合物に特異的な化合物を含む被検化合物を検出するための方法およびデバイスを提供し、前記検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。  
【００１９】
一つの態様において、本発明は、被検化合物に結合し、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成する被検化合物に特異的な化合物を提供する。検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、染料により応答を生み出し、それにより、質的におよびいくつかの状況において量的に被検化合物の存在を示す。染料の検出可能な化合物への応答は、染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。一つの態様において、酵素は、被検化合物に特異的な化合物に化学的にカップリングする。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。
【００２０】
一つの態様において、本発明は、酵素に共役した被検化合物に特異的な化合物を含む被検化合物を検出するためのデバイスを提供し、該被検化合物に特異的な化合物は、被検化合物の標的部位に結合し、該酵素は、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。この態様のためのデバイスはさらに、共役した被検化合物に特異的な化合物と異なる捕捉被検化合物に特異的な化合物を含むことができ、該捕捉被検化合物に特異的な化合物は、共役した被検化合物に特異的な化合物よりも被検化合物の異なる標的部位に結合する。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。
【００２１】
一つの態様において、本発明は、被検化合物の標的部位に結合する被検化合物に特異的な化合物を含む被検化合物を検出するためのデバイスを提供し、共役は、酵素および被検化合物に非特異的な化合物を含み、該被検化合物に非特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物に結合し、酵素は、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている。この態様のためのデバイスはさらに、被検化合物に特異的な化合物と異なる捕捉被検化合物に特異的な化合物を含むことができ、該捕捉被検化合物に特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物よりも、被検化合物の異なる標的部位に結合する。当業者は、この態様を、酵素結合イムノソルベント検定法（ＥＬＩＳＡ）、あるいは競合酵素免疫検定、または側方流動免疫検定を含むが、それらに限定されない、広範囲の酵素免疫検定の形式に組み込むことができることを認識するだろう。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。
【００２２】
一つの態様において、本発明は、被検化合物を検出するための方法を提供し：ａ）被検化合物に特異的な化合物を被検化合物に曝露する；ｂ）検出可能な化合物を生成する；およびｃ）応答を生み出すために検出可能な化合物を少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている、ステップを含む。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。  
【００２３】
一つの態様において、本発明は、被検化合物を検出するための方法を提供し：ａ）被検化合物に特異的な化合物を被検化合物に曝露する；およびｂ）任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、前記検出可能な化合物は、ポルフィン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、応答を生み出し、該応答は、ポルフィン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている、ステップを含む。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。
【００２４】
一つの態様において、本発明は、被検化合物を検出するための方法を提供し：ａ）被検化合物を共役に曝露し、該共役は、酵素に共役した被検化合物に特異的な化合物を含む；ｂ）検出可能な化合物を生成するために共役を任意の基質に曝露し、該検出可能な化合物は、ポルフィン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、ポルフィン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりもより強力でよりはっきりしている、ステップを含む。この方法は、非結合材料を、ステップｂ）の前に除去するステップをさらに含むことができる。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。
【００２５】
一つの態様において、本発明は、被検化合物を検出するための方法を提供し：ａ）被検化合物を被検化合物に特異的な化合物に曝露する；ｂ）被検化合物に特異的な化合物を、酵素および被検化合物に非特異的な化合物を含む共役に曝露し、該被検化合物に非特異的な化合物は、被検化合物に特異的な化合物に結合する；およびｃ）検出可能な化合物を生成するために、酵素を任意の基質に曝露し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該応答は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、被検化合物の応答よりも、より強力でよりはっきりしている、ステップを含む。この方法は、非結合材料を、ステップｂ）およびｃ）の前に除去するステップをさらに含むことができる。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態(例、金属ポルフィリン)またはメタル化されていない形態(例、フリーベースポルフィリン)のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。
【００２６】
別の態様において、本発明は、サンプル中の被検化合物を検出するための競合結合するプロセスまたはデバイスを含み、サンプルからの遊離型被検化合物、またはサンプルからではないトレーサーのいずれかを捕捉するための受容体分子を含み、該トレーサーは、酵素に結合した被検化合物分子を含み、該トレーサーは、任意の基質と組み合わせて検出可能な化合物を生成し、該検出可能な化合物は、少なくとも１種類のポルフィリン染料または少なくとも２種類の染料に曝露されるとき、検出可能な応答を生み出し、該検出可能な応答は、サンプル中の被検化合物量に反比例する。少なくとも１種類のポルフィリン染料に関連する態様において、少なくとも１種類のポルフィリン染料は、そのメタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）のポルフィリン染料でもよい。少なくとも２種類の染料に関連する態様において、少なくとも２種類の染料は、検出可能な化合物に曝露されるとき、応答を生み出すいかなる好適な染料でもよく、ポルフィリン染料および／または非ポルフィリン染料、あるいはいかなる化学物質反応性染料を含む。
【００２７】
本発明の例は、免疫検定または核酸検出検定を含むが、それらに限定されなく、該免疫検定または核酸検出検定は、酵素成分を有し、該酵素は特異的な基質に曝露されるとき、特異的な化学反応を触媒する能力があり、該化学反応は、被検化合物に対応（すなわち比例または反比例）する検出可能な化合物を生成する。本発明の別の例は、酵素に共役したＤＮＡ、ＲＮＡ、またはキメラ配列に特異的なプローブ(probe)を使用した、被検化合物としての標的核酸配列の検出を含む。
【００２８】
本発明に従って生成した検出可能な化合物は、いかなる好適な方法および人工の鼻または舌を使用しても検出することができ、米国特許第6,368,558号および6,495,102号、ならびに米国公開特許公報US 2003/0129085 Al、US 2003/0143112 Al、およびUS 2003/0166298 Alに開示された方法およびデバイスを含むが、それらに限定されなく、これら全てが参照により組み込まれる。例えば、メタル化された形態（例、金属ポルフィリン）またはメタル化されていない形態（例、フリーベースポルフィリン）の１種または２種以上のポルフィリン染料は、酵素的に発生した揮発性化合物を検出するために使用することができ、ポルフィリン染料は、単独で、またはブロンステッド酸塩基染料、ルイス酸塩基染料、双性イオンソルバトクロミック染料、および他の化学物質反応性染料などの他の化学染料と共に一連の成分として、使用することができる。当業者は、肉眼、分光分析および蛍光検出または他のリーダーまたはセンサーなどのいかなる好適な方法も、酵素的に発生した揮発性化合物の存在に対応して染料の色の変化を検出および定量するために使用してもよいことを認識するだろう。
【００２９】
本発明の例に従って使用された酵素は、遊離型酵素または共役した酵素（しばしば酵素共役と呼ばれる）のいずれかであり得る。共役した酵素は、抗体、タンパク質、ビオチン、ペプチド、ハプテン、特異的な薬物被検化合物または薬物代謝産物、炭水化物部分、あるいは、ＲＮＡ、ＤＮＡ、塩基を修飾したまたはキメラオリゴヌクレオチド、増幅反応生成物およびｃＤＮＡを含むが、それらに限定されない、いかなる任意の長さまたは塩基配列の一本鎖または二本鎖核酸などのいかなる好適な分子にも共役される。共役した酵素はまた、核酸およびタンパク質あるいはタンパク質および有機小分子などとの組み合わせなどの２種類または３種類以上の部類の分子の構成要素を含む融合またはキメラ分子に共役され得る。
【００３０】
本発明に従って、遊離型酵素または酵素共役およびその同族基質を、好適な固体の支持体上にまたは好適な水溶液または有機溶液中に置く。本発明に従って、好適な固体の支持体は、膜、フィルタ、チューブ、ウェル、またはプレートである。好適な固体の支持体のための材料の例は、ポリスチレンおよび／またはポリプロピレンを含む。好適な水溶液または有機溶液の例は、緩衝溶液である。
【００３１】
図１は、本発明に従って酵素触媒の反応により生成された揮発性化合物の製造および検出を示す。同族基質１０を、酵素１２と組み合わせる。同族基質１０および酵素１２の組み合わせ１４は、検出可能なまたは揮発性生成物または化合物１８を生成する。そして染料２０は、検出可能な化合物１８に曝露されるとき、染料２０は、検出可能な化合物１８の存在に対応して色の変化を受ける。染料２０の色の変化は、ヒトの目２２または検出器２４により検出することができる。染料２０および／または検出器２４は、いかなる好適な染料または検出器であり得、米国特許第6,368,558号、および6,495,102号、ならびに米国公開特許公報US 2003/0129085 Al、US 2003/0143112 Al、およびUS 2003/0166298 Alに開示された染料およびデバイスを含むが、それらに限定されなく、これら全てが参照により組み込まれる。好適な染料の例は、ポルフィリン染料、ブロンステッド酸塩基染料、ルイス酸染料、ソルバトクロミック染料、および他の化学物質反応性染料である。
【００３２】
一例として、本発明を、図２〜７に示したように、捕捉された抗原などの被検化合物１６を、ウレアーゼにカップリングする抗体などの免疫共役を使用して、検出するために使用することができる。一例として、酵素１２は、ウレアーゼであることができ、同族基質１０は、ウレアであることができ、そして検出可能な化合物１８は、アンモニアなどの揮発性化合物であることができる。アンモニアは、ウレアーゼおよびウレアの酵素および基質の組み合わせにより生成される。抗原が存在する場合、抗体−ウレアーゼ複合体は、それに結合し、基質ウレアを添加するとき、酵素的にアンモニアに変換されるだろう。アンモニアは、そしてポルフィリン染料などの染料２０の色の変化により検出される。
【００３３】
抗原の捕捉のために１つの抗体および検出のために１つの免疫共役した抗体を使用する酵素免疫検定を、図２ａに示す。酵素免疫検定２６（「ＥＩＡ」ともいう）は、捕捉被検化合物に特異的な化合物３０により被覆されたウェル２８を含む。一つの態様において、捕捉被検化合物に特異的な化合物３０は、捕捉抗体である。捕捉被検化合物に特異的な化合物３０は、被検化合物１６のエピトープまたは標的部位に結合する。被検化合物に特異的な化合物３２は、酵素１２に共役する。共役した被検化合物に特異的な化合物３２は、捕捉被検化合物に特異的な化合物３０と異なり、および捕捉被検化合物に特異的な化合物よりも、被検化合物１６の異なるおよび別個のエピトープまたは標的部位に結合する。一つの態様において、共役した被検化合物に特異的な化合物３２は、捕捉抗体と異なる特異的な抗体である。
【００３４】
被検化合物１６が、対象のサンプル内に存在しない場合、共役した被検化合物に特異的な化合物３２は、それに結合する被検化合物１６を有さず、該共役した被検化合物に特異的な化合物３２は、共役した酵素１２と一緒に、共役した被検化合物に特異的な化合物３２を、それが被検化合物１６に結合した場合に除去しないいかなる好適なプロセス（例えば、緩衝液により洗い流す）を使用して、免疫検定２６から除去される。
【００３５】
被検化合物１６が、対象のサンプル内に存在する場合、共役した被検化合物に特異的な化合物３２は、被検化合物１６に結合し、および酵素１２は、被検化合物に特異的な化合物３２に共役するように、存在するだろう。被検化合物１６に結合しない場合、共役した被検化合物に特異的な化合物３２を除去するプロセスは、この場合共役した被検化合物に特異的な化合物３２を除去しないだろう。なぜなら、この場合、共役した被検化合物に特異的な化合物３２は、被検化合物１６に結合されるからである。したがって、この場合、共役した被検化合物に特異的な化合物３２は、共役した酵素１２と一緒に残り、同族基質１０を添加するとき、それは酵素１２と反応し、揮発性化合物（例、アンモニア）などの検出可能な生成物または化合物１８を生成するだろう。図２ａに示すように、染料２０は、前記のとおり、検出可能な化合物１８に曝露される。検出可能な化合物１８に曝露されるとき、染料２０は、検出可能な化合物１８の存在に対応する色の変化をを受ける。染料２０の色の変化は、前記のとおり、ヒトの目２２または検出器２４により検出することができる。
【００３６】
図２ｂに示すように、捕捉被検化合物に特異的な化合物３０を排除することができ、それにより、単一の抗体検出検定を形成し、ここで被検化合物１６は、支持体またはウェル２８の表面上に直接置かれる。
【００３７】
本発明の代替の態様を、図３ａに示す。図３ａは、本発明に従って三重抗体の検出検定を示す。酵素免疫検定３６は、ストレプトアビジンで被覆したプレートなどのプレート３８を含む。酵素免疫検定３６はまた、第一の抗体４０を含む。第一の抗体４０は、ビオチン化抗体であり得る。第一の抗体４０もまた、捕捉抗体または捕捉被検化合物に特異的な化合物と呼ばれ、被検化合物１６のエピトープに結合する。第二の抗体４２はまた、一次抗体または被検化合物に特異的な化合物と呼ばれ、捕捉抗体４０により結合されたエピトープとは違う被検化合物１６のエピトープに結合する。共役４４は、第三の抗体４６および酵素１２からなる。被検化合物に非特異的な化合物である第三の抗体４６は、第二の抗体４２上のエピトープに結合する。酵素１２は、基質１０と相互に作用し、検出可能な化合物１８を生成するだろう。
【００３８】
被検化合物１６が存在する場合、結合は、第二の抗体４２および被検化合物１６の間で生じるだろう。この結合は、第二の抗体４２のエピトープに結合される共役４４の一部である酵素１２が、第二の抗体４２および被検化合物１６の間に結合がなかったかのように共役４４を除去したであろうプロセスを受けた後、存在することを確実にするだろう。したがって、被検化合物１６の存在のため、酵素１２は、基質１０が免疫検定３６に添加されるとき、基質１０と反応するために存在し、それにより、検出可能な化合物１８を生成する。図３ａに示すように、染料２０は、前記のとおり、検出可能な化合物１８に曝露される。検出可能な化合物１８に曝露されるとき、染料２０は、検出可能な化合物１８の存在に対応して色の変化を受ける。染料２０の色の変化は、前記のとおり、ヒトの目２２または検出器２４により検出することができる。
【００３９】
図３ｂに示すように、第一のまたは捕捉抗体４０を、排除することができ、それにより、二重抗体検出検定を形成し、ここで被検化合物１６は、支持体またはウェル３８の表面上に直接置かれる。
【００４０】
図４は、本発明の代替の態様を示す。図４は、競合結合検定試験キット５２を示す。検定試験キット５２は、任意の被検化合物１６を定量するために使用することができる。この態様は、酵素１２（例、ウレアーゼ）に共役した被検化合物１６をトレーサー１７として使用する。検定試験キット５２は、チューブまたはウェル５４を含む。チューブまたはウェル５４を、被検化合物１６またはトレーサー１７の一部を捕捉するであろう特異的な受容体分子５６により被覆する。患者サンプルからの被検化合物１６の分子は、酵素１２により標識しない。キット５２において提供されるトレーサー１７は、酵素１２に共役した被検化合物１６である。患者サンプルからの非標識の被検化合物１６は、受容体分子５６による捕捉のために、トレーサー１７と競合する。言い換えれば、関心のある標本由来の被検化合物１６分子は、酵素１２により標識されず、したがって、それらは、検定成分として提供した酵素共役したトレーサー１７分子と結合するために競合する。例としてウレアなどの基質１０を、検定チューブまたはウェル５４に添加し、トレーサー１７分子の酵素１２と反応させ、アンモニアなどの検出可能な化合物１８を生成する。生成された検出可能な化合物の量は、標本中に存在する非標識の被検化合物１６の量に反比例する。つまり、患者サンプルからの被検化合物１６が多いほど、より少なく共役トレーサー１７（すなわち、酵素１２により標識された被検化合物１６）により結合し、および染料２０の色の変化がより少ない。生成された検出可能な化合物１８は、染料２０の色の変化により検出される。染料２０の色の変化は、前記のとおり、ヒトの目２２または検出器２４により検出することができる。
【００４１】
図５は、本発明に従って、側方流動検定キット７０を示す。より具体的には、図５は、固体の支持体７２上で側方流動診断試験における捕捉された抗原の検出をするための、酵素（ウレアーゼなど）にカップリングする抗体を有する免疫共役の使用を示す。キット７０は、固体の支持体７２、ならびに地点１、２、３および４を含む。地点１、２、３から４までのサンプルの側方流動は、いかなる好適な材料（例、ニトロセルロース膜）によっても可能になる。地点１は、サンプル中に存在する場合、被検化合物１６に結合する抗被検化合物抗体７４を含む。地点２は、第二の抗被検化合物抗体７８および酵素１２を含む、免疫共役７６を含む。地点３は、同族基質１０を含む。地点４は、染料２０を含む。染料２０は、基質１０の上の細片（非表示）上またはカバー（非表示）上に位置することができる。被検化合物１６が存在する場合、免疫共役または抗体−酵素複合体７６は、被検化合物１６に結合するだろう。基質１０を、例えば、ウレアを、添加するとき、基質１０は、酵素１２と反応し、検出可能な化合物１８、例えば、アンモニアを生成するだろう。検出可能な化合物１８はそして、検出可能な化合物１８の存在により、染料２０における色の変化によって検出することができる。染料２０は、基質１０の真上に、試験細片自体の上またはカバー（非表示）内面上のいずれかに位置することができる。
【００４２】
図６は、本発明に従って、図４の競合結合試験キット５２の図２の酵素免疫検定２６または図３の酵素免疫検定３６のウェルにおいて、または図５の側方流動検定キット７０において、被検化合物１６を検出するために使用される、本発明に従って作られた検出可能な化合物１８の配列ベースの定量化を示す。図６は、配列９０を示す。配列９０は、図１〜５に示し、説明したように、染料２０を含む。好ましい態様において、配列９０は、２種以上の染料を含む。図６に示すように、配列９０は、染料９１、９２、９３および９４を含む。基質１０が、前述および図１〜５に示したように、対応する酵素１２と反応するとき、検出可能な化合物１８が生成される。配列９０は、マルチウェル酵素免疫検定２６または３６の各ウェルの上のカバーに、競合結合試験キット５２のキャップまたはカバー内に、あるいは側方流動検定キット７０の細片またはカバー上に位置することができる。したがって、図６は、競合結合試験キット５２および側方流動検定キット７０を示す一方、前記の免疫検定２６または３６もまた使用することができる。より好ましい態様において、配列９０は、金属ポルフィリン染料を含み、およびより好ましくは、以下の式Ｉ〜ＩＶにより同定される染料からなる群から選択される金属ポルフィリン染料を含む。配列９０は、マルチウェルマイクロタイタープレート９５などのマルチウェル検定プレートのカバー内の大きな配列の一部であることができる。
【００４３】
本発明に従って、任意の揮発性化合物について異なる結合親和力を有する４種類の別個の金属ポルフィリン染料を、広い力学的範囲の放出された揮発性化合物にわたり、特異的定量を助けるために使用することができる。これらの金属ポルフィリン染料は、典型的なもののみであって、当業者は、本発明に従って、いかなる好適なポルフィリン染料または非ポルフィリン染料をも使用することができることを認識するだろう。４種類の金属ポルフィリン染料は、以下のとおりである：
【００４４】
（Ｉ）２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタフルオロ−５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ポルフィリナトコバルト（ＩＩ）［Ｃｏ（Ｆ２８ＴＰＰ）］
【化１】
2006518217.tif 000003
【００４５】
（ＩＩ）２，３，７，８，１２，１３，１７，１８，−オクタブロモ−５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｂｒ８ＴＰＰ）］
【化２】
2006518217.tif 000004
（ＩＩＩ）５，１０，１５，２０−テトラフェニルポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［ＺｎＴＰＰ］
【化３】
2006518217.tif 000005
【００４６】
および（ＩＶ）５（フェニル）−１０，１５，２０−トリキス（２'，６'−ジシリルオキシフェニル）ポルフィリナト亜鉛（ＩＩ）［Ｚｎ（Ｓｉ６ＰＰ）］
【化４】
2006518217.tif 000006
【００４７】
アンモニアのようなルイス塩基でもある検出可能な揮発性化合物であるピリジンについてのこれらの金属ポルフィリンの結合定数(log K)を、以下のように決定した： 
【表１】
2006518217.tif 000007
【００４８】
これらの結合定数を基に、ポルフィリンＩは、揮発性アミンに最も敏感である一方、ポルフィリンＩＶは、揮発性アミンに最も敏感ではない。これらの４種類のポルフィリンを、図６に描写されたように一斉に使用した場合、それらの色の変化は、広い力学的範囲の任意の検出可能な化合物１８に視覚的なカギを提供するだろう。したがって、本発明は、現在利用可能ではない感受性および検出能力を提供する。図６中のスケール９６に示すように、ポルフィリンＩ（染料９１）は、検出、すなわち、色の変化を受け、ポルフィリンＩＩ、ＩＩＩ，およびＩＶ（それぞれ染料９２、９３、および９４）より低量の検出可能な化合物１８を定量するだろう。ポルフィリンＩＩ（染料９２）は、検出、すなわち、色の変化、例えば、明色から暗色への変化を受け、ならびにポルフィリンＩＩＩ、およびＩＶ（染料９３および９４）より低量の検出可能な化合物１８を定量するだろう。ポルフィリンＩＩＩ（染料９３）は、検出、すなわち、色の変化を受け、およびポルフィリンＩＶ（染料９４）より低量の検出可能な化合物１８を定量するだろう。ポルフィリンＩＶ（染料９４）は、検出、すなわち、色の変化を受け、およびポルフィリンＩ、ＩＩ、およびＩＩＩ（それぞれ染料９１、９２、および９３）より多量の検出可能な化合物１８を定量するだろう。
【００４９】
当業者は、本発明に従って、いかなる好適な金属ポルフィリンまたは金属フリーのポルフィリン染料も使用できることを認識するだろう。本発明に従って、アンモニアの検出に好適な特定のフリーベースポルフィリン染料の例は、５，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン［Ｈ２ＴＰＰ］である。
【化５】
2006518217.tif 000008
【００５０】
図７は、イムノブロット膜１００上でのタンパク質の検出を示す。一例として、関心のある被検化合物１６は、タンパク質であり得る。マウス抗被検化合物抗体ＩｇＧ１０２は、被検化合物１６に結合するだろう。ヤギ抗マウスＩｇＧ抗体１０４は、酵素１２に共役し、ヤギ抗マウスＩｇＧ抗体／酵素共役１０８を形成するだろう。酵素１２に共役したヤギ抗マウスＩｇＧ抗体１０４部分とは別個のヤギ抗マウスＩｇＧ抗体１０４の抗原結合部分は、マウス抗被検化合物抗体ＩｇＧ１０２に結合するだろう。同族基質１０を添加するとき、それは酵素１２と反応し、それにより検出可能な化合物１８を生成するだろう。応答染料２０を含む染料を含浸させたフィルム１１２を、検出可能な化合物１８に曝露し、それにより、染料２０の色を被検化合物１６、すなわち関心のあるタンパク質にわたり直接的に変化させる。対応する関心のあるタンパク質の上で色を変化させた染料からなるバンドを含むフィルム１１２を、さらなる使用のために、走査および撮像することができる。染料２０の色の変化は、前記のとおり、ヒトの目２２、または検出器２４により観察することができる。本発明のこの例に従って、フィルム１１２（可塑化フィルムなど）は、染料分子を含浸され、関心のある特異的なタンパク質を検出するために、イムノブロット（ウェスタンブロット）上に被せられる。フィルム中の染料は、存在し、特異的な免疫共役により検出された場合、関心のあるタンパク質バンドにわたり目に見える色の変化を受ける。一つの態様において、ウレアなどの基質を、酵素共役１０８の検出のためにオーバーレイを形成するために、染料を含浸したフィルムと共に共同形成(coformulate)することができる。
【００５１】
本発明に従って、酵素を、第一の揮発性化合物を第二の揮発性化合物に変換するのに使用することができ、該第二の揮発性化合物は、いくつかの状況において、第一の揮発性化合物よりも直ちに検出可能である。例えば、かかる酵素的変換は、いかなる好適な検出技術を使用して監視することができる第二の揮発性化合物を生成する増幅ステップとしての役目をし、米国特許第6,368,558号および6,495,102号、ならびに米国公開特許公報US 2003/0129085 Al、US 2003/0143112 Al、およびUS 2003/0166298 Alに開示された方法およびデバイスを含むが、それらに限定されなく、これら全てが参照により組み込まれる。限定ではなく、一例として、酵素である硫化水素−Ｓ−アセチルトランスフェラーゼ（ＥＣ２．３．１．１０）は、硫化水素およびアセチル補酵素Ａ（「ＣｏＡ」）を、チオアセタートおよびＣｏＡに変換する。この酵素および補因子アセチルＣｏＡを、気体の被検化合物、または呼気の流れを捕捉するために、本発明のデバイス中に固定することができ、次に、サンプル中に存在するいかなるＨ２Ｓのチオアセタートへの変換をもたらす。生成されたチオアセタートは、そして本発明のデバイスによって検出される。  
【００５２】
本発明は、広範囲にわたる被検化合物を検出するのに使用することができる。発明はまた、患者の広範囲にわたる状態を検出するのに使用することができる。例えば、体液または組織は、患者から得ることができ、患者の状態を示す被検化合物の存在を決定するために、本発明のデバイスおよび方法によって試験することができる。患者の組織は、綿棒または生検を介して得ることができる。
【００５３】
例１：親和性精製したウサギ抗ヤギＩｇＧおよびヤギ抗マウスＩｇＧを、ｍ−マレイミドベンゾイルＮ−ヒドロキシスクシニメート(hydroxysuccinimate)エステルを記載のように架橋試薬として使用して、ウレアーゼに共役した（Healy, K., Chandler, H. M., Cox, J. C. and Hurrell, J. G. R. 1983, Clin. Chifn. Acta 134: 51-58）。ＩｇＧ−ウレアーゼ共役のアリコートを、染料分子の代表的なセンサーアレイに曝露されたろ紙上の０．０５Ｍno
ウレアと共にインキュベートした（例えば、全てが参照により組み込まれる米国特許第6,368,558号および6,495,102号、ならびに米国公開特許公報US 2003/0129085 Al、US 2003/0143112 Al、およびUS 2003/0166298 Alの染料配列参照）。ウレア基質に曝露されたウサギ抗ヤギおよびヤギ抗マウスＩｇＧウレアーゼ共役の両方は、染料に十分な色の変化をもたらし、それによりアンモニアの存在を確認する。これらの共役は、図２〜７に記載された態様において使用することができる。例えば、これらの共役は、妊娠または悪性腫瘍を示すホルモンであるヒト絨毛性ゴナドトロピン（「ｈＣＧ」）の検出に使用することができる。
【００５４】
この例に従って十分な色の変化を示した特異的な染料は、以下のとおりである：チモールブルー、クレゾールレッド、フェノールレッド、ブロモチモールブルー、ニトラジン黄、ブロモクレゾールパープル，およびブロモクレゾールグリーン。
【００５５】
これらの染料の正の応答は、精製したウレアーゼ酵素を０．０５Ｍウレアと共にインキュベートし、これらの染料に曝露したときに観察されたものと同一であった。図１参照。さらに、これらの染料の正の応答は、これらの染料の変化は、共役または酵素を緩衝液（０．１Ｍリン酸緩衝液、ｐＨ６．８）に代えたとき、ウレアによって検出されなかったように、アンモニアに特異的であることを示した。
【００５６】
上記の酵素共役は、酵素の被検化合物に特異的な化合物、または被検化合物に非特異的な化合物、またはトレーサー中の被検化合物分子への直接的（すなわち、共有）または間接的な化学的カップリングまたは連結により、形成されてもよい。例えば、直接的な化学的カップリングによる酵素共役の形成は、グルタルアルデヒド、ｍ−マレイミドベンゾイルＮ−ヒドロキシスクシンイミド（ＭＢＳ）などの架橋試薬を使用して、またはＮａＩＯ４およびＮａＢＨ４などを使用する酸化還元を介して遂行してもよい。化合物への酵素の間接的なカップリングまたは連結による酵素共役の形成は、第一のおよび第二の連結化合物を有する連結連鎖を使用して遂行してもよく、ここで、共役の一方の成分は、第一の連結化合物にカップリングし、共役の他方の成分は、第二の連結化合物にカップリングする。１つの連結連鎖の例は、ストレプトアビジン−ビオチン連鎖であり、ここで、共役の一方の成分は、ビオチンにカップリングし、他方の成分は、ストレプトアビジンにカップリングする。
【００５７】
本発明に従って、様々な被検化合物の組み合わせ、捕捉被検化合物に特異的な化合物、被検化合物に特異的な化合物、およびウレアーゼ共役の例を、以下の表Ｉに記述する。当業者は、本発明に従って作ることができる他の組み合わせを認識するだろう。  
【表２】
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【００５８】
多くの変更および変化を、本発明の精神および範囲から逸脱することなく本明細書中に記載および説明された技術および構造において作ってもよい。したがって、本明細書中に記載および説明された技術および構造は、本発明の範囲を説明するものであって、限定することはないと解されるべきである。 
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に従って、酵素触媒の反応により生成した揮発性化合物の製造および検出を示す図である。
【図２ａ】本発明に従って、被検化合物の検出検定を示す図である。
【図２ｂ】本発明に従って、別の被検化合物の検出検定を示す図である。
【図３ａ】本発明に従って、別の被検化合物の検出検定を示す図である。
【図３ｂ】本発明に従って、別の被検化合物の検出検定を示す図である。
【図４】本発明に従って、被検化合物のための競合結合試験を示す図である。
【図５】本発明に従って、側方流動検定を示す図である。
【図６】すべて本発明に従って、マルチウェルプレートにおける酵素免疫検定のウェルにおいて、被検化合物のための競合結合検定において、および側方流動検定において、被検化合物を検出するために使用される、本発明に従って作られた揮発性化合物の配列ベースの定量化を示す図である。
【図７】本発明に従って、イムノブロット膜上のタンパク質の検出を示す図である。
【図１】
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【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４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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