(57)【要約】問題のアナライトを含有すると思われる流体試料に対して行われる検定で用いるための装置において、試料を入れる容器（１０）、及び問題のアナライトを捕捉するための部材（１）を有し、然も、前記部材が検定の目的で前記容器中へ挿入することができ、その少なくとも一つの表面（３）が、問題の前記アナライトのための特異結合パートナーで被覆されており、前記部材が、更に前記被覆された表面から遠い表面（４）上に、便利に分析を行えるように前記部材を操作するのに適合する手段（５）を有する、検定で用いられる装置であり、それにより微生物を検出及び定量化すること、特にバクテリア、ウイスル粒子及びプリオン、又は病気状態、特に人間の病気状態に伴われることがある他の粒子のような感応性物質を検定することができる。
2004516478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
問題のアナライトを含有すると思われる流体試料に対して行われる検定で用いるための装置において、試料を入れる容器、問題のアナライトを捕捉するための部材を有し、然も、前記部材が検定の目的で前記容器中へ挿入することができ、その少なくとも一つの表面が、前記問題のアナライトのための特異結合パートナーで被覆されており、前記部材が、更に前記被覆された表面から遠い表面上に、前記部材を操作するのに適合する手段を有する、検定で用いられる装置。
【請求項２】
部材の操作が、ピンセット又は同様な操作器具を用いて嵌合させるのに適合する手段により、行い易くされている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
部材の操作が、鈎を用いて嵌合させるのに適合する手段により、行い易くされている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
部材が実質的に平らな有孔部材である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
部材が、問題のアナライトのための特異結合パートナーで被覆されたマクロポーラスな支持表面を与えるように、メッシュから形成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
メッシュの開口が四角であり、そのためマクロポーラス支持体が流体及び粒子が通過することができる格子状表面を与えている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
格子表面が領域又は区域に分割されており、夫々の領域又は区域が、夫々対応する異なった問題の目標アナライトのための異なった特異結合パートナーで被覆されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
複数の異なるように被覆された部材が、容器中へ挿入される積層体として与えられており、前記積層体中の夫々の部材が、問題のアナライトのための異なった特異結合パートナーで被覆されている、請求項４又は５に記載の装置。
【請求項９】
挿入可能部材に、希望の場所でその便利な位置を容器内に与え易くする手段が与えられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
使用中、挿入可能部材を容器内の希望の位置に保持するための保持手段が与えられている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
保持手段が弾力性部材、好ましくは圧縮スプリングである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
部材を操作するためにクレードルが与えられており、前記クレードルが、支持部材に取付けられた複数の足で、前記足が前記支持部材の平面から突出した上端部及び下端部を有し、支持点の周りに、特に前記平面の概念的中心に対して放射状に限界内で自由に動く運動を行うことができる複数の足を有し、それにより足の上端に与えられた圧縮力が前記足の対応する下端の外側への変位を起こす、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
支持部材が、環状帯を有し、三つの足がその周辺に沿って相互に等間隔に配列されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
足がその末端部近くに、縁、例えば部材の縁を、干渉接合により嵌合するために配列された溝を有し、そのような部材を支持又は操作するのに前記足を用いることができるようにしてある、請求項１２又は１３に記載の装置。
【請求項１５】
容器が連続流動系の導管又は室であり、部材が前記導管又は室中に挿入することができ、問題のアナライトを含有すると思われる流体がそれを通って流れることにより前記部材と接触する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
特異結合パートナーが抗体、好ましくはモノクローン抗体である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
問題のアナライトを含有すると思われる流体中の問題のアナライトを計数するための検定で用いられる装置において、問題のアナライトに対する特異結合パートナーを支持する実質的に平らな有孔表面を有し、前記有孔表面から離れた表面上に部材を操作するのに適合する手段を有し、特異結合パートナーを支持する前記表面を、問題のアナライトの計数をし易くするための手段へ選択的に与えることができるようになっている、検定用装置。
【請求項１８】
有孔表面が領域又は区域に分割されており、夫々の領域又は区域が、問題の対応する異なった目標アナライトのための異なった特異結合パートナーで被覆されている、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
有孔表面から離れた表面上の手段が、ピンセット又は同様な操作用具を用いてそれと嵌合させるのに適合する、請求項１７又は１８に記載の装置。
【請求項２０】
問題のアナライトを計数するための検定において、
（ａ）  挿入可能な部材及び試料流体を受けることができる容器を与え、
（ｂ）  前記容器中へ挿入するのに適合し、問題のアナライトに対する特異結合パートナーで、少なくとも一つの表面が被覆された部材で、更に前記被覆された表面から離れた表面上に前記部材を操作するための手段を有する部材を与え、
（ｃ）  試料流体を前記容器へ導入し、
（ｄ）  前記試料流体を前記挿入可能部材と接触させ、場合により前記試料を撹拌し、前記挿入可能部材が、前記部材上に被覆された特異結合パートナーの特異結合により問題のアナライトを捕捉し、
（ｅ）  前記挿入可能部材を前記容器から取り出し、特異結合パートナーで被覆された前記表面を、前記容器から離れた媒体中の現像器表面に適用し、結合事象の検出を行わせ、そして
（ｆ）  特異結合パートナーと問題のアナライトとの特異結合を示す現像された事象を計数する、
ことを含む検定。
【請求項２１】
部材が、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載された装置である、請求項２０に記載の検定。
【請求項２２】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置を用いて、試料流体から問題のアナライトを捕捉する、請求項２０に記載の検定。
【請求項２３】
問題のアナライトの存在を、部材の被覆表面と、寒天皿のような固体栄養媒体の表面と接触させ、接触した寒天皿を培養して培養発生を促進することにより決定する、請求項２０に記載の検定。
【請求項２４】
容器が連続流動系の導管又は室であり、部材が前記導管又は室中に挿入することができ、問題のアナライトを含有すると思われる流体がそれを通って流れることにより前記部材と接触する、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の検定。
【請求項２５】
特異結合パートナーが抗体、好ましくはモノクローン抗体である、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の検定。
【請求項２６】
液体試料に定量的検定を行うためのキットにおいて、試料管、前記管中に挿入することができる有孔部材を有し、問題のアナライトのための特異結合パートナーがその一つの表面上に被覆されており、その被覆した表面から遠い表面上に、例えば、場合により前記キットの中に含まれているピンセット又は同様な操作用具を使用することにより部材の操作をし易くする構造体を具えたキット。
【請求項２７】
部材が、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の装置である、請求項２６に記載のキット。
【請求項２８】
液体試料に定量的検定を行うためのキットにおいて、試料管、前記管中に挿入可能な有孔部材で、然も、前記部材が問題のアナライトのための特異結合パートナーを支持するために用いられる表面を有し、前記用いられる表面から離れた表面上に、例えば、場合により前記キットの中に含まれている、ピンセット又は同様な器具を使用することにより前記部材の操作をし易くする構造体、及び前記部材の有孔表面へ適用された、異なる目的アナライトのための複数の特異結合パートナーを有する挿入可能有孔部材を具えたキット。
【請求項２９】
有孔部材が、粒子及び流体を通過させるのに充分な孔の幅を有するメッシュにより与えられる実質的に平らな表面を有し、前記表面に計数をし易くする格子状配列が与えられている、請求項２６〜２８のいずれか１項に記載のキット。
【請求項３０】
格子表面が領域又は区域に分割されており、それら領域又は区域の各々が、問題の異なる目標アナライトに対応して異なる特異結合パートナーで被覆されている、請求項２９に記載のキット。
【請求項３１】
クレードル支持部材が、有孔部材を取付け、操作するために与えられている、請求項２６〜３０のいずれか１項に記載のキット。
【請求項３２】
クレードルが、支持部材に取付けられた複数の足で、前記足が前記支持部材の平面から突出した上端部及び下端部を有し、支持点の周りに、特に前記平面の概念的中心に対して放射状に限界内で自由に動く運動を行うことができる複数の足を有し、それにより足の上端に与えられた圧縮力が前記足の対応する下端の外側への変位を起こす、請求項３１に記載のキット。
【請求項３３】
支持部材が環状バンドを有し、三つの足がその周囲に沿って相互に等間隔に配列されている、請求項３２に記載のキット。
【請求項３４】
足がその末端近くに、縁、例えば部材の縁を、干渉接合により嵌合するために配列された溝を有し、そのような部材を支持又は操作するのに前記足を用いることができるようにしてある、請求項３２又は３３に記載のキット。
【請求項３５】
有孔部材が、クレードルの足の溝の中へ「スナップ接合」するのに適合する周辺リップを具えることにより、クレードルと嵌合して操作されるのに適合する、請求項３１〜３４のいずれか１項に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、微生物を検出及び定量化するのに有用な検定（ａｓｓａｙ）、特に病気状態、特に人間の病気状態に伴われることがあるバクテリア、ウイルス粒子及びプリオン（Ｐｒｉｏｎ）のような感染性因子のための検定に関する。従って、本発明は、微生物学、環境試料採取及び監視、臨床化学、免疫学等を含めたそのような因子の検出及び研究を含めた多くの科学的分野に広く適用することができる。本発明は、そのような検定をし易くする方法及び装置、及びそのような検定を行うためのキットを与える。
【０００２】
（背景技術）
感染性因子の存在を決定するための検定を行うために、多くのプロトコル（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が存在する。これらには、均質又は不均質系を使用することが含まれ、それらは完全に液相である系と、固相を含有する系との間で広く区別されている。本発明は、不均質系に適用することができる。
【０００３】
検定を行うためには、問題のアナライトと、そのアナライトが存在するか否かを検出し、可視化するような仕方で相互作用する薬剤を導入することが必要である。方法論は極めて複雑化してきており、定性的又は定量的分析に利用できる直接的及び間接的な両方のプロトコルが存在する。選択された薬剤は、予想できるような仕方で問題のアナライトと反応することが知られている系中で、問題のアナライト又は別の薬剤と直接相互作用する。それら薬剤は分析をし易くするように標識を付けてもよい。免疫薬剤は放射性標識を付け、放射線写真により検出されるか、又は別のやり方で、例えば、大きな分子との結合により可視化され、場合により比濁分析、濁度測定等のような光散乱又は吸収技術により検出することができる。これらの技術は開発されているが、次第に複雑になる兆候があり、複雑な分析装置に依存する必要がなく、或は時間のかかる試料及び試薬の調製工程を含むことなく、比較的低い技術レベルの人による技術を用いても簡単で容易でありながら信頼性を持つことが要求されている。
【０００４】
更に、問題のアナライト、例えば、病原体の存在を検出するための多くの技術が存在するが、必ずしも定量的分析を与えることができるものではなく、そのような分析は多くの環境健康への適用で本質的に必要である。従って、病原体の検出のみならず、その計数を行うことができる分析技術が要求されている。そのような要求は環境監視で生じ、例えば、水源の品質を検定し、予め定められた標準、例えば携帯供給水のための標準に対しその品質を比較する場合に生ずる。
【０００５】
従って、本発明の目的は、感染性因子を検出する方法の改良を与え、そのような目的に有用な装置を与えることにある。本発明の更に別な目的は、特に、病原体の定量的分析の改良を与え、問題の特定のアナライト、例えば、多数の汚染物を含んでいることがある試料中の特異抗原を計数する際の改良を与えることにある。本発明の更に別な目的は、環境試料採取に有用な検定を与え、そのような目的に有用な装置を与えることにある。
【０００６】
（発明の開示）
本発明の一つの態様によれば、問題のアナライトを含有すると思われる流体試料に対して行われる検定で用いるための装置において、試料を入れる容器、問題のアナライトを捕捉するための部材を有し、然も、前記部材が検定の目的で前記容器中へ挿入することができ、その少なくとも一つの表面が、問題の前記アナライトのための特異結合パートナーで被覆されており、前記部材が、更に、前記被覆された表面から遠い表面上に、前記部材を操作するための手段、例えばピンセット等により掴むことができる突起又は鈎を有する、検定で用いられる装置が与えられる。
【０００７】
容器は、検定の少なくとも一つの段階中、試料の汚染を可能にする蓋を有するのが好ましい。
【０００８】
挿入可能な部材には、希望の場所で容器内のその便利な位置に達し易くするための手段が配備されている。例えば、一つの態様として、容器には前記挿入可能な部材の対応するリップを受けるのに適合する肩のような、前記挿入可能部材との干渉接合（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｆｉｔ）を与えるための手段が与えられている。容器と挿入可能部材との間の干渉接合を達成する多くの別の方法が可能であるが、検定と検定との間でのクリーニングをし易くし、隠れた汚染を起こしにくい簡単で選択的に取り外し可能な機構を達成する問題に対して必要な注意が払われていなければならない。そのような必要性を満足する容器の便利な形態を後で記述する。
【０００９】
挿入可能部材が、検定中容器内の希望の位置から外れたりすることがないようにするため、挿入可能部材に保持手段を与えることが望ましい。これは、スプリングのような弾力性バイアス部材の形態になっていてもよい。例えば、ネジ山付きキャップのような蓋部材と、挿入可能部材との間にコイル状スプリングを都合よく配置させ、後者を押して容器内側に与えられた支持肩と嵌合させるようにしてもよい。別法として、容器内部に対し密接に接合し、挿入可能部材と接合して、それが望ましくない動きをしないように防止するのに適合したライニングスリーブにすることもできる。更に別の可能な方法として、挿入可能部材と蓋部材とが適切に配置さた時に、挿入可能部材と接触するのに適合した突起を蓋部材に与え、ここでも検定中、挿入可能部材が望ましくない動きをしないように防止することもできる。挿入可能部材を配置する他の適当な手段を後で記述する。
【００１０】
容器はどのような都合のよい断面を有する管状物体でもよいが、円状断面の管状容器により与えられる内壁の滑らかな湾曲が、最も清浄にし易くなるはずである。従って、容器は試験管、瓶等の目的に合うように設計された実験室的分析容器にすることができる。別法として、それは取り外し可能な試料採取管で、その管の中に予め定められた量の試料を維持するためにタップのような適当な導管閉鎖部材を用いて流体を迂回させて流し、試料を収集するための適当な分岐管及び弁部材を具えた導管系中に配列した試料採取管でもよい。
【００１１】
問題のアナライトを捕捉するための挿入可能部材は、容器の内側の全幅に亙って伸びるように設計されているのが典型的であろう。そのような部材は、それを通って流体を流すとができるように有孔表面を有するのが好ましい。前記有孔表面は、挿入可能部材の全幅表面に亙って伸びているか、特定の領域に局限されるようになっていてもよい。前記有孔表面の孔の口径は、分析すべき流体中の粒状物質による閉塞を起さないような考えで設計されている。特に、挿入可能部材を通って粒状物質が自由に流通でき、問題のアナライトのための特異結合パートナーを有する表面の可能な閉塞が起きないようにすることが望ましい。従って、挿入可能部材は、問題のアナライトのための特異結合パートナーのためのマクロポーラスな支持体として働くように設計すべきである。
【００１２】
本発明の一つの態様として、検定の適当で効果的な実施のための或る利点を与える挿入可能部材のための特別な形態は、実質的に平らな円板状の形である。これは、四角のメッシュ格子から形成されるのが好ましく、この場合、メッシュ格子の一方の側に、問題のアナライトのための前記特異結合パートナーが適用されており、他の側が、挿入可能部材を容器中へ挿入し易くし、後でそこから取り出し易くするように、挿入可能部材の操作をし易くする突起を有する。そのようなメッシュは領域又は区域に分割し、それら領域又は区域の各々を、問題の異なるアナライトに対応して異なる特異結合パートナーで被覆する。別法として、異なる被覆をした部材の積層体を用いてもよく、その積層体中の夫々の部材を、問題のアナライトのための異なる特異結合パートナーで被覆する。これらの選択可能なやり方のどちらでも、１回のアナライト・捕捉検定手順で、流体試料中の種々の問題のアナライトの含有量を同時に決定することができる。
【００１３】
積層体に組立られる個々の格子部材は、便利な積層を行えるように形成してもよく、或は積層組立をし易くするための手段、例えば、クレードル又は同様な機械的支持体を配備させてもよい。
【００１４】
容器及びその挿入可能部材のために種々の材料を用いることができる。コスト、検定の希望される進行を妨害したり汚染したりする可能性に対する不動態性、耐久性、及び再利用のためのクリーニングのし易さ、を含めた多くの因子に基づいて検定のための材料が選択されるであろう。例えば、プラスチック、合金を含めた金属、セラミック、及びガラスを考慮に入れることができる。
【００１５】
挿入可能部材の表面に適用する特異結合パートナーは、例えば、抗体でもよく、その抗体は多クローン性又は単クローン性にすることができるが、但し、検定プロトコルに関連して、その抗体が目標アナライトに対する希望の特異性を示し、分析すべき試料の他のいずれの成分に対しても特異結合を示さないものとする。
【００１６】
典型的には、分析すべき流体には、就中、水、牛乳、フルーツジュース、ソフトドリンク、排水スラッジ、動物又は人間起源の生物学的流体、作用表面又は果実又は野菜のような表面からの洗浄物が含まれる。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、問題のアナライトを計数するための検定で、
（ａ）  挿入可能な部材及び試料流体を受けることができる容器を与え、
（ｂ）  前記容器中へ挿入するのに適合し、問題のアナライトに対する特異結合パートナーで少なくとも一つの表面が被覆された部材で、更に前記被覆された表面から離れた表面上に前記部材を操作するための手段を有する部材を与え、
（ｃ）  試料流体を前記容器へ導入し、
（ｄ）  前記試料流体を前記挿入可能部材と接触させ、場合により前記試料を撹拌し、前記挿入可能部材が、前記部材上に被覆された特異結合パートナーの特異結合により問題のアナライトを捕捉し、
（ｅ）  前記挿入可能部材を前記容器から取り出し、特異結合パートナーで被覆された前記表面を、前記容器から離れた媒体中の現像器表面に適用し、結合事象の検出を行わせ、そして
（ｆ）  特異結合パートナーと問題のアナライトとの特異結合を示す現像された事象を計数する、
ことを含む検定が与えられる。
【００１８】
問題のアナライトを含有する試料のために利用可能な標識付け機会及びその予測される特異結合パートナーに基づき、挿入可能部材に捕捉された結合事象の計数を可能にする種々の検出方法を利用することができる。特定のマクロ有機体について検定する場合には、現像器表面は、目標のマクロ有機体の増殖に都合のよいことが知られている非液体培養媒体であるのが望ましい。例えば、挿入可能部材を、目標のマクロ有機体の増殖に都合のよい栄養物を含有するゲル媒体の表面に適用する。部材を操作するための前述の手段は、寒天皿のような現像器表面にその部材を、問題のアナライトのための特異結合パートナーの被覆を有する表面を汚染する可能性のある危険を最小にして、適用し易くする。理想的には僅かな圧力を用いて、寒天に僅かな押し付け跡を残すようにする。部材がメッシュ格子から形成されている場合、後でコロニーを計数する段階でそれが規則性をもつ利点が、接種皿を計数することに通暁している当業者には明らかになるであろう。
【００１９】
その皿を続いて培養することにより、検出すべき目標マクロ有機体（一種又は多種）のコロニーの発生を行わせ、適当な培養期間後に計数する。
【００２０】
本発明の更に別の態様により、液体試料に定量的検定を行うためのキットにおいて、試料管、前記管中に挿入することができる有孔部材を有し、問題のアナライトのための特異結合パートナーがその一つの表面上に被覆されており、その被覆した表面から遠い表面上に、例えば、場合により前記キットの中に含まれていることがある、ピンセットを使用することにより部材の操作をし易くする構造体を具えたキットが与えられる。そのキットは、取り外し可能な部材の上に捕捉された結合事象を可視化するための現像器を更に持っていてもよく、培養媒体及び支持体を含んでいてもよい。場合により特異結合パートナーを持たない取り外し可能な部材が与えられてもよく、キットは特定の目的のための顧客検定装置を与える目的で使用者により取り外し可能な部材に適用される異なる目標アナライトに対する複数の特異結合パートナーを含んでいてもよい。
【００２１】
次に、本発明を、図面を参照して、例として更に記述する。
【００２２】
（発明を実施するための形態）
この例で記載する構造の大きさ及び材料は、本発明の多くの利用に適したものを例示しているが、例として与えられており、本発明の利用に適合できる可能性を全て出尽くしている訳ではない。
【００２３】
図１Ａ〜１Ｄに示したように、挿入可能な部材は格子（ｇｒｉｄ）を有する。格子は丸い円板の形で与えられており、開口２の配列を有する。格子の厚さは１〜２０ｍｍの範囲にすることができるが、典型的には４〜５ｍｍの範囲にある。格子の直径は１０ｍｍ〜５０ｍｍの直径範囲にあるが、典型的には２５〜３０ｍｍの範囲の直径になっている。液体試験試料が効率よく流通するためには、それらの開口は断面が四角であるのが便利であり、典型的には一片の長さが３〜４ｍｍの範囲にある。
【００２４】
格子の下側３は、最初に液体試験試料に与えられる表面であり、この側の開口は、それらの開口を通って液体が水路へ流れ易くするために角をそいだ導入部を有する。下側３は平らな格子状の領域であり、その上にバイオ感応性被覆の層（単数又は複数）が付着している。格子の上側４は、四角の開口の普通の格子のように見え、場合により突起を有し、その中心ボラード（ｂｏｌｌａｒｄ）５は、格子取扱い用具として用いることができる。格子の外側周囲上には、場合により別の取扱い用具を与える矩形の断面を持つリップ６がある。このリップは、径方向の幅が１ｍｍより小さいのが典型的であり、高さが１〜２ｍｍの範囲にあるのが典型的である。このリップの別の利点は、増感された格子表面３の汚染を防ぐのにそれを用いることができることである。これは、図１Ｅに例示されており、この場合、格子保持器７がそのリップと接触しているが、増感表面３とは接触していない。取扱い用具５及び６の一方又は他方に依存する種々の格子取扱い法が記載されているが、これらの取扱い用具の両方が同時に存在することを何等排除するものではなく、二つ以上の可能な取扱い法を有する「標準化」格子を使用できるようにすることが便利である。
【００２５】
第一の最も簡単な取扱い法を、ボラード５を用いて記述し、図２Ａ〜２Ｃに例示する。この方法は、格子取扱いの手動法である。手で保持された用具８は、一つのピンセットの形で与えられており、そのピンセットの先端が、ボラード５の形の周囲を掴むことができるような幾何学的に顎９のような形状になっている（図２Ｂ参照、ピンセットの先端図）。ピンセットの働きは、通常開く力を受けているのが便利であり、単に指に力を入れてそれを閉じてグリッドを持ち上げるように保持しさえすればよい。しかし反対の動きも可能である。格子１は、液体試験試料の入った瓶１０中に装填する必要がある。この瓶は、蓋１３締めるためのネジ山付き領域１２を持っていてもよい。ピンセット８でつまみ上げた格子を瓶１０の中へ入れ、瓶中の内部肩１１の所まで下げることができる。格子を離し、コイル状スプリング１４を挿入し、瓶の蓋１３を嵌込んだ時、格子１がスプリング１４の圧縮により肩１１へ固定して保持される。次に瓶を逆さにしたり振ったりしても格子が外れることはない。
【００２６】
瓶は特許物件ではなく、標準ネジ山付き蓋のついた、実験室用具供給業者から広く入手することができる標準プラスチック瓶であるのが好ましい。
【００２７】
更にボラード５を使用することは、バイオ感応性層７に捕捉されたバイオ物質の培養及び増殖が行われる寒天培養皿上に格子１を手で乗せるのに役立つ。図３はこの過程を例示している。円い皿１５には、寒天培養媒体１６が入っている。これは、四つの格子を同時に収容するのに適した工業的標準皿である。寒天層の近くまで下方へ伸びる内部スカートを有する装填配列開口１８を有する蓋１７は、最適数の格子を確実に装填できるようにしている。格子を適所に入れたならば、この配列蓋を密封蓋１９と置き換える。この蓋は特許物件ではない。配列蓋がないと、手による不適切な配置が行われた時、１枚の皿当たりの格子の数が少なくなるか、又は格子を手で注意深く配置するのに余計な時間をかける必要があるため迅速な試料処理が妨げられる。
【００２８】
格子を取扱う更に別の方法を、図４に示したようにクレードル（ｃｒａｄｌｅ）部品２０を導入することにより説明する。クレードルは三本の足２１、支持用環状バンド２２、各足の末端にある溝２３、各足の末端にある斜面２４を持つ頭部、各足の内側に各足の中間点にあるラグ２５を有する。クレードルは図５に示したように、上方の一連の溝中へ用具をスナップさせることにより、円板状取扱い用具２６により取り上げることができる。各足の上端の斜面により嵌合し易くされている。従って、クレードルに取扱い用具を取付ける方法又はクレードルに格子を取付ける方法は、スナップ接合作用により容易に達成される。溝２３の大きさは、格子のリップ６の大きさに相当するが、僅かに大きさな幅を持ち（例えば、リップの幅が１．５ｍｍである場合、溝の幅は１．６ｍｍにしてもよい）、溝の深さはクレードル２０から取扱い用具２６を取り外せるように浅くなっているか、又はクレードル２０からの格子１の取り外しを、足２１が曲がる動作を各足について同時に行うことにより実施できるように浅くなっている。
【００２９】
図５は、クレードル２０から格子１を取り外すか又はクレードル２０から取扱い用具２６を取り外す方法を例示している。格子１を外すためには、足２１の各上方リム２８に、その上方リムのほぼ真ん中の所で側面から内側へ径方向の力を適用する。これにより足を変形させ、環状バンド２２の周りに回転させ、下方リム２９を外向きに径方向に変形させ、それにより格子を取り外す。側面からの力を加える手段は特許物件ではなく、内部拡張する機械的コレット（ｃｏｌｌｅｔ）、一連の径方向に作用する空気圧駆動機、又は膨張する空気圧円環体（ｔｏｒｕｓ）のような機構を配備することができる。取扱い用具２６を取り外す方法は同様な方法を用い、それにより側面圧縮力をクレードルの下方足２９に適用する。
【００３０】
クレードルの幾何学的形態は、最適には丸いバンドの周りに対称性を持ち、更に上方及び下方の足が同じ幾何学的形態を持ち、取扱い前にクルードルを好ましい配向で配置する必要を無くしている。示されている個々のラグ２５は、場合により連続的フランジリングのような形態にしてもよい。クレードル２０は、場合により四本以上の足２１を有する形態にしてもよい。
【００３１】
クレードルは、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリアミド、ＡＢＳ、ポリカーボネート、又はポリスルホンのような広い範囲のプラスチック材料を用いて射出成形法により製造することができる。足の「スナップ作用」に関連した最適の機械的性質は、ガラスビーズ又はガラス繊維のような充填剤により補助することができる。
【００３２】
格子を取扱う更に別の方法を図６で説明する。この例では、用具３０は、柄３１を有し、それはほぼ円筒状であり、手でよく握ることができるように広がった端部３２、３３を有する。下の広がった端部３３は、はねかけ除けとしての働きもすることができる。柄のこの端には、部材３４が嵌込まれており、その部材は顎３５、顎コイル状スプリング３６、及び可動円錐体３７を有する拡張顎機構を保持する。顎は部材３４中の幾何学的に整合するスロット中を径方向に滑り、円錐体３７に対し顎を径方向に内側の方へ保持する単一のコイルスプリング３６により通常内側方向へ力を受けている。円錐体３７はパッド３８を押すことにより下方へ動くことができ、そのパッドは、柄３１の軸に沿った孔を通過する軸３９に取付けられている。円錐体３７が下方へ動くと、顎３５は径方向に内側へ動く。円錐体３７は通常パッド３８の下側に作用するコイル状スプリング４０により上方への力を受けている。
【００３３】
この取扱い用具３０の機能は、「頂冠（ｔｏｐ  ｈａｔ）」４１部材と嵌合し、それを持ち上げることにあり、その部材が今度はクレードル２０とスナップ嵌合するのに適した下方フランジ４２を具えており、クレードルが今度は格子１とスナップ嵌合する。顎の主な嵌合方法は、摩擦を用いることによるものであり、構造材料はこれを反映しているが、場合によりこれは、顎の溝４４に対応する頂冠中の内部環状リップ４３を用いることにより機械的に補助することができる。
【００３４】
親指を柄の上端の方へ向けて柄を握ると、親指はパッド３８を押す働きを容易に行うことができる。この全体的構成は、操作が簡単で、作動が確実で堅固な手動格子取扱い用具を与える。その作動を、図６Ａ及び６Ｂを比較することにより例示する。図６Ａでは、円錐体が完全に引っ込んだ状態になっており、円錐体の上面は、スプリング４０の作用により部材３４の下面に対して保持されている。図６Ｂでは、円錐体はパッド３８を下方へ押すことにより下げられ、間隙４５を生じ、顎３５が収縮し、間隙４６を生じ、その間隙により頂冠４１と容易に嵌合することができ、或は容易に離れることができる。
【００３５】
顎の機能に関連して、その構造材料を選択するのに適切な注意を払うべきである。好ましい構造として、各顎３５は、二つの部分から作られ、外側の（掴む）接触領域はポリウレタンで作るか、又は大きな摩擦性のために硬質ゴムで作り、可動円錐体との接触領域を含めた内側スライド領域は、ＰＴＦＥ又はポリアセタールのような低摩擦材料で作る。円錐体及び軸は、ステンレス鋼であるのが好ましい。コイル状スプリング３６及び４０は、耐食性スプリング鋼ワイヤーから作るのが好ましい。用具３０の他の部品に好ましい材料はプラスチックであり、ポリアセタールが一般の選択に適している。
【００３６】
この構成の重要な利点は、頂冠装置４１の機能である。この部材は。図２Ａ及び２Ｃで前に記述したスプリング１４とスペーサー１１（肩）の構成に代わるものを与えている。頂冠４１はフランジ４７を有し、それは瓶１０の開口端部に嵌合し、蓋１３が嵌込まれた時、適所にクランプされる。従って、クレードルと格子は、瓶の蓋端部に対し確実に配置され、瓶を反転させるか又は振っても格子が外れることはない。頂冠は、蓋を取り除いた時、取扱い用具から液体試験試料を離し、それにより取扱い用具をクリーニングする必要性を最小にする。頂冠は消耗性の物品であり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリアミド、ＡＢＳ、ポリカーボネート、又はポリスルホンのような広い範囲のプラスチック材料を用いて射出成形法により製造することができる。
【００３７】
この構成の更に別の利点が、図７Ａ及び７Ｂに示されている。これは、唯二つの部品、即ち、頂冠４１とクレードル２０だけを用いて標準瓶中に複数の格子を装填できることを例示しており、これらの部品は積層される格子の数とは無関係に、瓶の頂部に対し積層体を確実に配置する。図７Ａは四段の格子積層体を例示し、図７Ｂは二段の格子積層体を例示している。実際的には、瓶の長さ及び取扱い用具の柄端部に対する格子積層体の安定性によってのみ格子の数は限定される。この方法により少なくとも六つの格子の積層体を容易に達成することができる。各格子１及び各クレードル２０を、同様なスナップ接合作用により取り上げ、用具３０が各取り上げ操作の間で回転し、隣接するクレードルの足２１がぶつからないようにしなければならないことが唯一の付加的必要条件である。
【００３８】
この構成の更に別な利点は、自動取扱い装置の一部分としてそれを配備することができることである。柄３０は、例えば、ロボット操作腕に取付け、パッド３８の駆動を空気シリンダーによって行うことができる。操作腕は、ａ）頂冠４１を取り上げ、ｂ）その頂冠４１とクレードル２０とを嵌合させ、ｃ）クレードル２０に格子１を嵌合させ、ｄ）複数のクレードルと格子の積層体を嵌合し、ｅ）クレードルと格子の積層体を瓶中へ装填し、ｆ）クレードルと格子の積層体を瓶から取り外し、ｇ）クレードルと格子の積層体を格子取り外し器具へ運び、ｈ）クレードルと格子の積層体を、洗浄場所、乾燥場所、走査場所、廃棄物廃棄場所のような作業領域中の他の機能的場所へ運ぶ、能力を与える。
【００３９】
図８Ｂは、特許物件ではないコレット機構を用いて、格子１からクレードル２０を外す方法を例示している。取り外し器具５０が、拡張内部コレット組立体として示されており、その組立体は本体５１、コレット駆動機５２を有し、それによる上方への動きがコレット顎５３を径方向に内側へ動かす。この上方への運動は、例えば、ネジ山付き連結器によりコレット駆動機５２に結合された環を回転させることにより行うことができる。取扱い用具３０を、図８Ａに示すように、コレット顎が完全に開いてクレードル２０が自由に通過できるようになっている取り外し器具中へ下げる。用具３０は図８Ｂに示すように下がり続け、クレードル２０の下の足の下端部がコレットの接触顎５３と並ぶようになる。コレット駆動機５２を上方へ動かし（矢印参照）、顎５３を内側へ動かして、格子１からクレードル２０を取り外す。次に用具３０をその取り外し器具から引き抜き、クレードル２０が依然としてコレット顎５３に保持されたままにする。顎５３を開くと、クレードル２０は重力で、例えば、廃棄物廃棄シュート中へ落下する。そうすると図８Ｂの状態になる。
【００４０】
図８Ｃは、クレードル２０から格子１を外す方法を例示している。用具３０を取り外し器具中へ降下させ、クレードル２０の夫々の上の足の中間点がコレットの接触顎と並ぶようにする。コレット駆動機５２を上方へ動かし（矢印参照）、顎５３を内側へ動かし、格子１を取り外し、それは、例えば廃棄物廃棄シュートへ重力により落下する。この順序のこの点で、残りのクレードルが依然として頂冠４１に結合しているが、このクレードルを頂冠から外す必要はなく、クレードルと頂冠を一緒にした対を、前に述べたように頂冠から取扱い用具３０を離すことにより取り外す（例えば、廃棄物廃棄シュート中へ）。
【００４１】
格子取り外し器具は、ロボット操作機の作動領域内の都合のよい位置に取付けることができる。作動機の腕は取扱い器具３０を運び、それを格子取り外し器具中へそれを挿入することができる。次に格子取り外し器具は、電気又は空気圧駆動機により操作することができる。瓶の蓋の取り外し及び再嵌合は、特許物件ではない回転掴み装置を用いて自動的に行うこともできる。
【００４２】
（本発明のキットを用いた検定の実施の態様）
液体試料中のマクロ有機体、ビリオン、又はプリオンの選択的計数のためのキット（例えば、定量的Ｅ．Ｃｏｌｉ検出キット）のために用いられる構造及び方法に関して、本発明を実現する一つの方法を次に概説する。そのようなキットは、基本的には取り外し可能な円板型部材を有する管からなり、その部材は、粒子を通過させるが問題のアナライトを補足するのに適合する広いメッシュ型格子を有する。問題のアナライトを補足する能力は、問題のアナライトのための特異結合パートナー、例えば、抗体で部材の一つの表面を被覆し、問題のマクロ有機体又はプリオンと緊密に且つ選択的に結合させることにより達成される。試料を管に入れ、それを次に蓋し、試料中のその目標アナライトの実質的に全ての事例を部材の被覆した表面に結合させるのに充分な長さの時間撹拌する。
【００４３】
次に部材を管から取り出し、現像する。これを行うのに幾つかの方法があるが、一つの直接的なやり方は、実施例に記載したように、捕捉されたマクロ有機体を寒天皿上で培養することである。別法として、取り出し可能な部材を媒体中に浸漬し、機器を用いて、例えば、吸光度又は蛍光を観察することにより分析を行う。
【００４４】
今まで記述してきたような構成は、水、排水、下水スラッジ、酪農流体生産物、例えば、牛乳、及び生物学流体、例えば、血液、尿のような液体試料中のマクロ有機体、ビリオン、又はプリオンの計数を行うのに理想的なものである。
【００４５】
本発明の一つの典型的な使用法として、試料採取管中に適当に支持された四角のメッシュ型格子に、バクテリアを定量的に固定することができる。格子のメッシュの大きさは、それが大きな粒状物質を通過させ、問題のアナライトのための特異結合パートナーを支持する格子の活性表面が、そのような粒状物質により汚染され、閉塞されることがないように選択する。
【００４６】
問題のアナライトのための特異結合パートナーを帯びている取り出し可能な部材に格子構造を採用することにより、非液体の柔らかい表面の培養媒体に、その媒体の露出表面に格子の適当な表面を押し付けることにより接種することができる。これは格子模様の接種を与える結果になり、それは後で人間の目又は装置を用いた方法による計数をし易くする。
【００４７】
本発明の特別な利点は、比較的多量の試料を、大きな感度の計数を達成する能力を維持しながら処理することができる事にある。修正として、試料採取管を予め定められた試料体積の流通を、１回の通過又は反復サイクルとして受けるのに適合したものにし、希望の特異結合及び一層正確な計数を達成する可能性を最大にすることができる。
【００４８】
提案した装置の精度は、特異結合パートナーの妥当な選択により、例えば、意図する用途に関して合理的に計画された抗原に対し抗体を増殖することにより、最適にする。
【００４９】
抗体は多クローン又は単クローン起源のものでよい。格子は単一の抗体を有する必要はない。格子は異なった抗体を夫々有する複数の象限又は扇形部に分割することができる。格子は参照のための標識を付けてもよく、例えば、下側に「１２時」の所に高くしたピンを持っていてもよく、それは簡単皿に対応する印を与えることになる。
【００５０】
管は二つ以上の格子を持っていてもよい。
【００５１】
使用方法
１  装置を組立、殺菌して供給することができる。ネジ蓋を取り外し、試料を入れる。ネジ蓋を再び気密に取付ける。装置を垂直回転（例えば、２０ｒｐｍ回転）する車の上に止め、試料を管中で完全に混合させる。場合により管は手で穏やかに振るか、又は他の便利なやり方で撹拌し、全試料を、問題のアナライト（一種又は多種）のための特異結合パートナー（一種又は多種）を有する部材の表面上を通過させる。全ての同種バクテリアを同種抗体により格子に結合させるのに充分な混合時間を与えなければならない。
２  液体試料及び部材を分離し、格子を適当な濯ぎ溶液で濯ぐ（例えば５分）。この工程を繰り返す。この濯ぎ工程は、試料を傾瀉し、濯ぎ溶液を置換することにより達成することができ、或は部材を管から取り出して濯ぐことができる。
【００５２】
格子の現像
（ａ）格子培養による
ピンセットを用い、部材を操作して格子を寒天皿表面に与え、それを穏やかに下へ押して格子と寒天とがよく接触するようにする。必要な温度で２時間皿を培養する。この時間の後、格子を取り出し、捨てる。寒天には格子の確実な跡が見られるようにすべきである。次にその皿を一晩培養する。
【００５３】
この方法は、致死に達しない損傷した細胞の蘇生のための技術と関連させて用いることができることは認められるであろう。
【００５４】
四角の格子マトリックスに現れるコロニーは、肉眼、又は標準デジタル映像装置を用いて容易に計数することができる。
【００５５】
この方法の特別な利点は、格子上に起きた結合事象を可視化する培養法を用いて、生存する細胞の計数が得られることである。これは、前述の蘇生技術により向上することができる。
【００５６】
（ｂ）免疫検出による
別法として、格子は、標準免疫検出法により直接現像することができる。皿は、同種抗体を含有する溶液中で培養し、完全に濯ぐ。次に皿を蛍光標識付けした第二抗体で処理することにより現像する。格子は、蛍光顕微鏡、又は適当なデジタル映像装置で見ることができる。
【００５７】
部材は、外部の観察者にはその部材を見れなくする整合屈折率を持つ溶液中に入れることも可能である。
【００５８】
格子が二種類以上の抗体を有する場合、異なった色で蛍光を発するか、又は異なった吸光度を示す第二の抗体で現像することができる。
【００５９】
別法として、第二抗体は、放射線標識付けし、格子を放射線写真により現像することができる。写真フイルムは、直接見るか、又はデジタル映像装置を用いて見ることができる。
【００６０】
工業的用途
本発明は、微生物を検出定量化するのに有用であり、例えば、水の携帯可能性を試験するのに用いることができ、或はバクテリア、ウイスル粒子及びプリオン、或は病気状態、特に人間の病気状態に伴われることがある他の粒子のような感染性物質をスクリーニングするのに用いることができる。従って、本発明は、微生物学、環境試料採取及び監視、臨床化学、免疫学等を含めたそのような物質の検出及び研究を含めた多くの科学的分野に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１において、図１Ａは、挿入可能な部材の通常の使用状態で、問題のアナライトを結合するためのレセプタとして働くように考えられたその挿入可能部材の下側表面の平面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示した部材の平面を通る垂直断面図であり、図１Ｃは、図１Ａに示した挿入可能部材の上面の平面図であり、図１Ｄは、図１Ａに示したものと同様な格子表面の平面図であり、バイオ感応性被覆を模式的に例示する図である。
【図２】
図２において、図２Ａは、図１に示したような部材が操作用具により挿入される容器の模式的図を通る断面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示した操作用具の顎の末端図であり、図２Ｃは、図２Ａに示した容器及び部材を通る断面であるが、容器のための閉じ蓋、及び前記挿入可能部材を、入れた場所に維持し、固定するその部材のための保持手段を模式的に例示する図である。
【図３】
図３は、試験する試料に曝された複数の部材を、アナライトを捕捉するために用いられた後に現像するために挿入する培養容器の三つの図面を示し、一番上の図は、そのような容器及び共働位置配列用器具を通る断面図であり、真ん中の図は、前記部材を希望の位置に確実に配置した平面図であり、最後の図は、前記配列用器具を取り外した後に、そのように配置した部材が最終的に蓋されていることを示す断面図である。
【図４】
図４は、挿入可能部材の操作に用いるのに適したクレードル装置の図である。
【図５】
図５は、複数の挿入可能部材を操作するための器具と共に用いられるクレードルを示す図である。
【図６】
図６は、一つの挿入可能部材又は使用可能部材の積層体を操作するための、ロボット駆動機及び「頂冠」蓋装置により使用するのに適合する適切な器具の使用方法を示す図である。
【図７】
図７は、図６の頂冠装置及びクレードルを、管状容器中に挿入可能部材積層体を配置するように使用する仕方を示す図である。
【図８】
図８は、挿入可能部材とクレードルとの組立体を取り外す仕方を概略的に示す図である。
【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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