(57)【要約】本発明は、病原体に感染している疑いのある個体から得られた生物学的サンプル中に見出される感染性病原体を濃縮するためのインビトロの方法を提供する。本明細書において提供されるものはまた、感染性病原体に感染している疑いのある個体から得られたサンプル由来の血球を減少させる又は取り除くインビトロの方法である。本発明はまた、マラリアを診断するための方法及び個体が病原体に感染しているかどうかを決定するための方法を提供する。本明細書において提供されるものはまた、方法と共に使用されるための濃縮器及びキットである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
病原体に感染している疑いがある対象から得られた生物学的サンプル中に存在する感染性病原体を検出するためのインビトロの方法であって、以下：
（ａ）吸着媒体と病原体とを含む接着性複合体を形成する条件下で、前記対象から得られた前記生物学的サンプルを前記吸着媒体に接触させること；
（ｂ）前記接着性複合体を、前記複合体中に含まれない生物学的サンプルの成分から、前記複合体を維持しながら分離すること；及び
（ｃ）前記接着性複合体の前記病原体を回収することであって、ここで、前記病原体又は前記病原体の成分は、病原体が吸着媒体上に存在する間に酵素分解を用いた後に回収されること；
を含む、方法。
【請求項２】
前記酵素分解が、タンパク分解である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記生物学的サンプルが、全血、血清、血漿、尿、糞便、痰、涙液、唾液、気管支洗浄液、他の体液、及びそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記吸着媒体が、その表面上に少なくとも１つの多糖類吸着剤を有する高表面積の固体基材である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの多糖類吸着剤が、エンドポイント結合によって、前記固体基材の表面に結合している、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記固体基材が、複数の硬質のポリマービーズを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の硬質のポリマービーズが、硬質のポリエチレンビーズである、請求項７に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の硬質のポリマービーズが、装置内に収容される、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記吸着媒体が浸潤棒へ固定されるか、又は浸潤棒内へ設定される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記吸着媒体が、金属、セルロース、連続気泡発泡体（open-cell foam）、磁石、及び繊維からなる群から選択される基材へ固定又は塗布される、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の硬質のポリマービーズが、生物学的サンプルに混合される、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの多糖類吸着剤が、ヘパリン、ヘパランサルフェート、マンノース、デキストランサルフェート、ヒアルロン酸、サリチル酸、キトサン、及びそれらの組合せからなる群から選択されるメンバーである、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記マンノースが、Ｄ−マンノース又はＤ−マンノースポリマーである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの多糖類吸着剤が、ヘパリン及びマンノースである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記病原体が、プラスモディウム・ファルシパルム（Plasmodium falciparum）、プラスモディウム・ビバックス（Plasmodium vivax）、プラスモディウム・オバレ（Plasmodium ovale）、プラスモディウム・マラリエ（Plasmodium malariae）、エボラウイルス（ＥＢＯＶ）、フィロウイルス、フラビウイルス（Flaviviridae）、ストレプトコッカス・アウレウス（Streptococcus aureus）、大腸菌（Escherichia coli）、カルバペネム耐性エンテロバクター（ＣＲＥ）細菌、ＥＳＢＬ産生病原体、バンコマイシン耐性エンテロコッカス（ＶＲＥ）細菌、アシネトバクター・バウマンニ（Acinetobacter baumannii）、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、サイトメガロウイルス(ＣＭＶ)、アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス１（ＨＳＶ１）、単純ヘルペスウイルス２（ＨＳＶ２）、及びこれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記単離された感染性病原体を検出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記単離された感染性病原体の検出が、比色アッセイ、イムノアッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ＰＣＲベースアッセイ、病原体増殖アッセイ、又はそれらの組合せを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記病原体がライム病ボレリア（Borrelia Burgdorferi）である、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本出願は、２０１３年１１月８日に出願された米国仮出願第６１／９０２，０７０号の優先権を主張する、２０１４年１１月６日に出願された国際出願PCT／US２０１４／０６４４１９号の一部継続出願である２０１５年１０月１６日に出願された米国出願第１４／８８５，７２９号の利益を請求するものであり、これらの開示は、その全体が、あらゆる目的で、本明細書中に組み込まれる。
【０００２】
背景技術
感染症の早期検出は、それらの拡散を制御するために、治療を管理するために、そして患者の転帰を向上させるために必要である。例えば、致命的な病原体の大発生の早期かつ正確な同定は、世界的流行の発生を防止することができる。例えば、ウイルス（エボラ及び関連のフィロウイルスを含む）又は薬剤耐性菌によって引き起こされる血流感染用の現在の多くの診断方法は、実行するために、少なくとも２４時間以上を必要とする。個体のサンプル中の病原体の存在を検出するために必要な時間を最小化するための方法が、当該分野で必要とされている。目標は、非常に低濃度で存在している間に、可能であれば、臨床症状が明らかになる前に、病原体を検出することである。早期介入は、感染の強度及び持続時間を最小限に抑えることができ、それによって、罹患率及び死亡率を減少させる。
【０００３】
いくつかの場合において、サンプル中の細胞、例えば、血球（例えば、赤血球及び白血球）の存在は、アッセイ法の特異性及び感度を低下させる。現在では、非常に低濃度で存在する場合に病原体を同定又は分析することができるような、生物学的サンプルからの感染性病原体の迅速な単離及び収集のための手段が存在しない。また、病原体を検出するための既存の診断方法の感度を向上させることができる技術が当該技術分野において必要とされている。本発明は、これら及び他の必要性を満たす。
【発明の概要】
【０００４】
一観点において、本発明は、病原体に感染している疑いのある対象から得られた生物学的サンプル中に存在する感染性病原体及び毒素の広い範囲を濃縮するためのインビトロの方法を提供する。前記方法は、（ａ）吸着媒体（adsorption media）と病原体とを含む接着性複合体（adhering complex）を形成する条件下で、前記対象から得られた生物学的サンプルを広範囲の吸着媒体（broad-spectrum  adsorption media）に接触させることと；（ｂ）例えば、バッファ溶液を用いて前記接着性複合体を洗浄することにより、前記複合体を維持しながら、前記複合体中に含まれないサンプルの成分から前記接着性複合体を分離することと；（ｄ）溶出バッファを前記複合体に適用することにより、前記接着性複合体の病原体を回収し、それにより、溶出液（eluent）中の前記感染性病原体を濃縮することを含む。いくつかの実施態様において、前記方法は、前記単離された感染性病原体を検出することをさらに含む。いくつかの例では、単離された前記感染性病原体を検出することは、比色アッセイ、イムノアッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ＰＣＲベースアッセイ、任意の染色による病原体増殖アッセイ、又はそれらの組合せを含む。
【０００５】
いくつかの実施態様では、前記洗浄バッファは、生理食塩水である。いくつかの実施態様では、溶出バッファは、高イオン強度又は高張食塩水である。
【０００６】
いくつかの実施態様では、前記生物学的サンプルは、全血、血清、血漿、尿、糞便、痰、涙液、唾液、気管支洗浄液、他の体液、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【０００７】
いくつかの実施態様では、吸着媒体は、その表面上に少なくとも１つの多糖類分子吸着剤を有する高表面積の固体基材である。いくつかの実施態様では、少なくとも１つの多糖類吸着剤は、エンドポイント結合（end-point attachment）によって、固体基材の表面に結合している。いくつかの実施態様では、少なくとも１つの多糖類吸着剤は、ヘパリン、ヘパランサルフェート、マンノース、デキストランサルフェート、ヒアルロン酸、サリチル酸、キトサン、及びそれらの組合せからなる群から選択されるメンバーである。いくつかの例では、マンノースは、Ｄ−マンノース又はＤ−マンノースポリマーである。いくつかの例では、少なくとも１つの多糖類吸着剤は、ヘパリン及びマンノースである。
【０００８】
いくつかの実施態様では、前記固体基材は、複数の硬質のポリマービーズを含む。前記複数の硬質のポリマービーズは、硬質のポリエチレンビーズであることができる。
【０００９】
いくつかの実施態様では、前記病原体は、プラスモディウム・ファルシパルム（Plasmodium falciparum）、プラスモディウム・ビバックス（Plasmodium vivax）、プラスモディウム・オバレ（Plasmodium ovale）、プラスモディウム・マラリエ（Plasmodium malariae）、エボラウイルス（ＥＢＯＶ）、非ＥＢＯＶフィロウイルス、フラビウイルス（Flaviviridae）、ストレプトコッカス・アウレウス（Streptococcus aureus）、大腸菌（Escherichia coli）、カルバペネム耐性エンテロバクター（ＣＲＥ）細菌、ＥＳＢＬ産生病原体、バンコマイシン耐性エンテロコッカス（ＶＲＥ）細菌、アシネトバクター・バウマンニ（Acinetobacter baumannii）、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、サイトメガロウイルス（cytomegalovirus）(ＣＭＶ)、アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス１（ＨＳＶ１）、単純ヘルペスウイルス２（ＨＳＶ２）、及びこれらの任意の組合せからなる群から選択される。
【００１０】
第２の観点において、本発明は、病原体に感染している疑いのある対象から得られた生物学的サンプル由来の血球を減少させる又は取り除くインビトロの方法を提供する。方法は、（ａ）サンプル中に存在する病原体と吸着媒体とを含む接着性複合体を形成する条件下で、対象から得られた生物学的サンプルを場合により広範囲である吸着媒体と接触させることと；（ｂ）接着性複合体を維持しながら、サンプルの血球と接着性複合体とを分離し、それによって、サンプルから血球を減少させる又は取り除くこととを含む。いくつかの実施態様において、ステップ（ｂ）は、食塩水で接着性複合体を洗浄することをさらに含む。いくつかの実施態様では、方法は、（ｃ）接着性複合体に溶出バッファを適用することと；（ｄ）接着性複合体の病原体を回収することとをさらに含む。いくつかの実施態様において、方法は、単離された感染性病原体を検出することをさらに含む。いくつかの例では、単離された感染性病原体を検出することは、比色アッセイ、イムノアッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ＰＣＲベースアッセイ、病原体増殖アッセイ、又はそれらの組み合わせを含む。
【００１１】
いくつかの実施態様では、前記洗浄バッファは、食塩水である。いくつかの実施態様では、溶出バッファは、高イオンの又は高張の食塩水である。
【００１２】
いくつかの実施態様では、前記生物学的サンプルは、全血、血清、血漿、尿、糞便、痰、涙液、唾液、気管支洗浄液、他の体液、及びそれらの組合せからなる群から選択される。
【００１３】
いくつかの実施態様では、吸着媒体は、その表面上に少なくとも１つの多糖類吸着剤を有する高表面積の固体基材である。いくつかの実施態様では、少なくとも１つの多糖類吸着剤は、エンドポイント結合によって、固体基材の表面に結合する。いくつかの実施態様では、少なくとも１つの多糖類吸着剤は、ヘパリン、ヘパランサルフェート、マンノース、デキストランサルフェート、ヒアルロン酸、サリチル酸、キトサン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択されるメンバーである。いくつかの例では、マンノースは、Ｄ−マンノース又はＤ−マンノースポリマーである。いくつかの例では、少なくとも１つの多糖類吸着剤は、ヘパリン及びマンノースである。
【００１４】
いくつかの実施態様では、前記固体基材は、複数の硬質のポリマービーズを含む。前記複数の硬質のポリマービーズは、硬質のポリエチレンビーズであることができる。
【００１５】
いくつかの実施態様では、前記病原体は、プラスモディウム・ファルシパルム（Plasmodium falciparum）、プラスモディウム・ビバックス（Plasmodium vivax）、プラスモディウム・オバレ（Plasmodium ovale）、プラスモディウム・マラリエ（Plasmodium malariae）、エボラウイルス（ＥＢＯＶ）、ストレプトコッカス・アウレウス（Streptococcus aureus）、大腸菌（Escherichia coli）、カルバペネム耐性エンテロバクター（ＣＲＥ）細菌、ＥＳＢＬ産生病原体、バンコマイシン耐性エンテロコッカス（ＶＲＥ）細菌、アシネトバクター・バウマンニ（Acinetobacter baumannii）、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、サイトメガロウイルス(ＣＭＶ)、単純ヘルペスウイルス１（ＨＳＶ１）、単純ヘルペスウイルス２（ＨＳＶ２）、及びこれらの任意の組合せからなる群から選択される。
【００１６】
第３の観点において、本発明は、プラスモディウムに感染している疑いのある対象においてマラリアを診断するためのインビトロの方法を提供する。前記方法は、（ａ）プラスモディウムに感染しているサンプル中に存在する細胞と吸着媒体とを含む接着性複合体を形成する条件下で、対象から得られたサンプルを吸着媒体と接触させることと；（ｂ）吸着媒体に対する物理的変化を検出することにより接着性複合体の存在を決定することと；（ｃ）対照サンプルと接触している参照吸着媒体と比較した吸着媒体の物理的変化に基づいて、対象がマラリアを有していることを予測することとを含む。いくつかの実施態様において、方法は、対照サンプルと接触している参照媒体に対する物理的変化の標準曲線を生成することをさらに含む。
【００１７】
いくつかの実施態様では、前記生物学的サンプルは、全血、血清、血漿、尿、糞便、痰、涙液、唾液、気管支洗浄液、他の体液、及びそれらの組合せからなる群から選択される。いくつかの実施態様では、前記サンプルは、全血である。
【００１８】
いくつかの実施態様では、前記対照サンプルは、健康な対象由来のサンプルである。いくつかの実施態様では、前記対照サンプルは、マラリアを有する対象由来のサンプルである。
【００１９】
いくつかの実施態様では、前記物理的変化は、前記吸着媒体の色である。
【００２０】
いくつかの実施態様では、前記吸着媒体は、その表面上に少なくとも１つの多糖類吸着剤を有する高表面積の固体基材である。いくつかの実施態様では、前記少なくとも１つの多糖類吸着剤は、エンドポイント結合によって、前記固体基材の表面に結合する。いくつかの実施態様では、少なくとも１つの多糖類吸着剤は、ヘパリン、ヘパランサルフェート、マンノース、デキストランサルフェート、ヒアルロン酸、サリチル酸、キトサン、及びそれらの組合せからなる群から選択されるメンバーである。いくつかの例では、マンノースは、Ｄ−マンノース又はＤ−マンノースポリマーである。いくつかの例では、前記少なくとも１つの多糖類吸着剤は、ヘパリン及びマンノースである。
【００２１】
いくつかの実施態様では、前記固体基材は、複数の硬質のポリマービーズを含む。前記複数の硬質のポリマービーズは、硬質のポリエチレンビーズであることができる。
【００２２】
第３の観点において、本発明は、前記対象が感染性病原体に感染していることを決定するためのインビトロの方法を提供する。前記方法は、（ａ）前記対象から得られた全血サンプルを吸着媒体と接触させて、前記サンプル中に存在する病原体と吸着媒体とを含む接着性複合体を形成することと；（ｂ）前記吸着媒体に対する物理的変化を検出することにより前記接着性複合体の存在を決定することと；（ｃ）対照サンプルと接触している参照吸着媒体と比較した前記吸着媒体の前記物理的変化に基づいて、前記対象が前記感染性病原体に感染していることを予測することとを含む。いくつかの実施態様において、前記方法は、前記対照サンプルと接触している前記参照媒体に対する物理的変化の標準曲線を生成することをさらに含む。
【００２３】
いくつかの実施態様では、前記生物学的サンプルは、全血、血清、血漿、尿、糞便、痰、涙液、唾液、気管支洗浄液、他の体液、及びそれらの組合せからなる群から選択される。いくつかの実施態様では、前記サンプルは、全血である。
【００２４】
いくつかの実施態様では、前記対照サンプルは、健康な対象由来のサンプルである。いくつかの実施態様では、前記対照サンプルは、感染性病原体に感染した対象由来のサンプルである。
【００２５】
いくつかの実施態様では、前記物理的変化は、吸着媒体の色である。
【００２６】
いくつかの実施態様では、前記吸着媒体は、その表面上に少なくとも１つの多糖類吸着剤を有する高表面積の固体基材である。いくつかの実施態様では、前記少なくとも１つの多糖類吸着剤は、エンドポイント結合によって、前記固体基材の表面に結合する。いくつかの実施態様では、前記少なくとも１つの多糖類吸着剤は、ヘパリン、ヘパランサルフェート、マンノース、デキストランサルフェート、ヒアルロン酸、サリチル酸、キトサン、及びそれらの組合せからなる群から選択されるメンバーである。いくつかの例では、前記マンノースは、Ｄ−マンノース又はＤ−マンノースポリマーである。いくつかの例では、前記少なくとも１つの多糖類吸着剤は、ヘパリン及びマンノースである。
【００２７】
いくつかの実施態様では、前記固体基材は、複数の硬質のポリマービーズを含む。前記複数の硬質のポリマービーズは、硬質のポリエチレンビーズであることができる。
【００２８】
いくつかの実施態様では、前記病原体は、プラスモディウム・ファルシパルム（Plasmodium falciparum）、プラスモディウム・ビバックス（Plasmodium vivax）、プラスモディウム・オバレ（Plasmodium ovale）、プラスモディウム・マラリエ（Plasmodium malariae）、エボラウイルス（ＥＢＯＶ）、ストレプトコッカス・アウレウス（Streptococcus aureus）、大腸菌（Escherichia coli）、カルバペネム耐性エンテロバクター（ＣＲＥ）細菌、ＥＳＢＬ産生病原体、バンコマイシン耐性エンテロコッカス（ＶＲＥ）細菌、アシネトバクター・バウマンニ（Acinetobacter baumannii）、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、サイトメガロウイルス (ＣＭＶ)、単純ヘルペスウイルス１（ＨＳＶ１）、単純ヘルペスウイルス２（ＨＳＶ２）、及びこれらの任意の組合せからなる群から選択される。
【００２９】
他の観点では、本発明は、対象から得られた生物学的サンプル中に存在する感染性病原体を検出するためのインビトロの方法であって、前記対象は前記病原体に感染している疑いがあり、以下：（ａ）吸着媒体と病原体とを含む接着性複合体を形成する条件下で、前記対象から得られた前記生物学的サンプルを前記吸着媒体に接触させることと；（ｂ）前記複合体を維持しながら、前記複合体中に含まれない生物学的サンプルの成分から前記接着性複合体を分離することと；（ｃ）前記接着性複合体の前記病原体を回収することであって、ここで、前記病原体又は前記病原体の成分は、病原体が吸着媒体上に存在する間に酵素分解を用いた後に回収される；ことを含む方法を提供する。
【００３０】
いくつかの実施態様では、前記分解はプロテアーゼ又はDNAaseのような１又は２の酵素によるものであり、病原体（例えば、ウィルス）は前記媒体に吸着されている。
【００３１】
以下の詳細な説明を読んだときに、これらの及び他の観点、目的および実施態様が、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
図１は、本発明の濃縮器の実施態様を示している。
【発明の詳細な説明】
【００３３】
本発明は、感染症検出及び診断方法を提供する。有利には、本発明は、感染の早期検出に使用されることができる患者サンプルから細菌、ウイルス、及び他の病原体（例えば寄生生物）を単離するために使用されることができる。本発明の別の観点では、分析物検出アッセイを妨害する可能性のある細胞及びその他の非分析物が、本明細書において記載される吸着媒体を使用して、サンプルから取り除かれることができる。
【００３４】
また、本明細書において提供されるものは、ヒト対象から採取されたサンプルから循環しているｐＲＢＣ及びプラスモディウム（Plasmodium）を検出するための、単純な発色アッセイ法である。この方法はまた、抗マラリア治療の開始及び／又は完了時にマラリアの進行をモニターするために用いられることができる。
【００３５】
驚くべきことに、ｐＲＢＣ中の寄生虫血症（parasitemia）が、感染した血液を吸着媒体と共有結合している多糖類（例えば、ヘパリン又はヘパランサルフェート）に接触させることによって検出可能であることが発見された。寄生生物及びｐＲＢＣは、吸着媒体と結合し、そして今度は、媒体の色を変化させる。このように、目に見える色の変化は、対象がマラリア感染を有することを示す。
【００３６】
Ｉ．定義
本明細書で使用される場合、以下の用語は、特に明記されない限り、それらに帰する意味を有する。
【００３７】
用語「マラリア感染」は、プラスモディウム（Plasmodium）属の寄生原生動物、例えばこれらに限定されないが、Ｐ．ファルシパルム（P. falciparum）、Ｐ．ビバックス（P. vivax）、Ｐ．オバレ（P. ovale）、Ｐ．マラリエ（P. malariae）、及びＰ．ノウレシ（P. knowlesi）を意味する。
【００３８】
用語「吸着媒体」は、細胞、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、生体分子、化学分子が、その表面に付着することのできる材料を意味する。
【００３９】
用語「接着性複合体」は、第１分子が基材の表面に結合（例えば、連結（linked）、結合（coupled）、又は結合（bound））しておりそして第２分子が第１分子に結合している少なくとも２つの分子の複合体を意味する。
【００４０】
用語「色彩変化」は、第１の色から第２の色への変化を意味する。第１の色と第２の色とにおいて、検出可能な差がない場合には、色彩変化が示されていない。
【００４１】
用語「可視スペクトル」は、人の目により検出することができる電磁スペクトルの部分、例えば、約３９０〜７０００ｎｍを意味する。近赤外、中波長赤外線、及び遠波長スペクトルは、人間の目では見えない。
【００４２】
用語「健常対照」は、感染を有していない個体を意味する。用語「陽性対照」は、目的の病原体によって引き起こされる感染症を有する個体を意味する。
【００４３】
用語「高表面積」とは、体積比に対して大きな表面積を有する特性を意味する。
【００４４】
用語「吸着剤」は、それらに結合（例えば、連結、結合、又は結合）している化学化合物、生体分子、又は物質を有する固体基材を意味する。特定の例において、吸着剤は、固体基材そのものである。一実施態様では、吸着剤は、それらに結合した多糖類を有するポリマー樹脂である。
【００４５】
用語「硬質のポリマービーズ」は、ポリマー樹脂から作られる、ビーズ、顆粒、ペレット、球体、粒子、マイクロカプセル、球体、ミクロスフェア、ナノスフェア、マイクロビーズ、ナノビーズ、マイクロ粒子、ナノ粒子などを意味する。
【００４６】
用語「炭水化物」は、ｘとｙが異なる数である実験式Ｃx（Ｈ2Ｏ）yを通常有し、そして炭素、水素、及び酸素原子を含有する分子を意味する。炭水化物の例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖類、及び多糖類を含む。
【００４７】
用語「多糖類」は、グリコシド結合によって結合している多くの単糖単位を含み、そしてｘが２００〜約３０００の間である実験式Ｃx（Ｈ2Ｏ）yを有する分子を意味する。
【００４８】
用語「抗マラリア療法」は、治療、例えば、マラリア感染を軽減又は治療することを目的とする薬学的に効果のある薬剤を意味する。
【００４９】
ＩＩ．実施態様の詳細な説明
Ａ．吸着媒体
本発明の吸着媒体は、分析物／病原体及びｐＲＢＣに結合可能な多糖類吸着剤に結合するための表面を提供する。いくつかの実施態様では、前記吸着媒体は、その表面上に少なくとも１種の多糖類吸着剤を有する、高表面積を有する固体基材を含む。前記固体基材は、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリウレタン、シリカ、ラテックス、ガラス、セルロース、セルロースアセテート、架橋デキストラン、架橋アガロース、キチン、キトサン、架橋デキストラン、架橋アルギネート、シリコーン、テフロン（登録商標）、フルオロポリマー、及び他の合成ポリマー製であることができるが、これらに限定されない。高表面積を有する固体基材は、吸着剤モノレイヤー、フィルター、膜、固体繊維、中空繊維、粒子、又はビーズの複数であることができる。場合により、固体基材は、分析物の検出可能な量を結合するのに十分に大きな表面積を提供する、他の形態若しくは形状又は構成された品物（configured articles）中に存在することができる。前記基材は異なる形状へ構成されていてもよい。
【００５０】
媒体を作成するために有用な基材は、無孔の硬質ビーズ、粒子、又は充填剤（packing）、網状発泡体（reticulated foams）、（例えば、焼結ビーズ又は粒子から形成された）硬質のモノリシックベッド（monolithic bed）、織布又は不織布で充填したカラム、糸又は中実の若しくは中空の緻密な（微小孔性ではない）モノフィラメント繊維で充填したカラム、平坦な膜又はバリア膜、あるいはこれらの組合せ、例えば、混合されたビーズ／布カートリッジを含むが、これらに限定されない。
【００５１】
特定の例において、適切な基材は、最初は微孔性であるが、吸着部位、例えば、エンドポイント結合した１つ以上の多糖類吸着剤を介した吸着部位の生成の前、間、又は後に表面が処理された場合は本質的に無孔となるものである。一実施態様では、前記基材は、固体ビーズ又は粒子の形態である。
【００５２】
特定の例において、固体基材は、複数の硬質ポリマービーズ、例えば、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリウレタン、シリカ、ラテックス、ガラス、セルロース、架橋アガロース、キチン、キトサン、架橋デキストラン、架橋アルギネート、シリコーン、フルオロポリマー、及び合成ポリマーのビーズである。好ましくは、硬質ポリマービーズ又はポリエチレンビーズである。
【００５３】
別の観点では、前記吸収媒体（例えば、ビーズ）は浸潤棒（dip stick）、ストリップ、ポリマースティック、磁気ビーズ又は他の形態に対し固定又は設定されることができる。実際、基材は異なる形状又は大きさに構成されることができる。前記吸収媒体は浸潤棒又は浸潤ストリップ内に固定又は設定されることができる。例えば、ポリマー浸潤棒は、本発明における使用に適しており、例えば荒仕上した又は焼結した超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)から作られたもの、又は検出アッセイに浸出又は干渉しない他のポリマーの使用が適している。他の基材または表面としては金属、セルロース、例えば紙、連続気泡発泡体（open-cell foam）、磁石、及び繊維のようなものを含み、ここで、前記吸収媒体はこれらの材料へ固定又は塗布される。吸着媒体のための表面材料又は基材は、基材の干渉を放出しないものである限り、本発明において用いるのに適切である。分析物を最大限捕捉するために、高表面積であることが好ましい。
【００５４】
前記固体基材の大きさは、アッセイにおいて使用されるテストサンプルの量又は他のパラメータに応じて選択されることができる。いくつかの実施態様では、硬質ポリマービーズの複数は、約１μｍ〜約１ｍｍ、例えば、１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、６μｍ、７μｍ、８μｍ、９μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４５μｍ、５５μｍ、６０μｍ、６５μｍ、７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、８５μｍ、９０μｍ、９５μｍ、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６００μｍ、７００μｍ、８００μｍ、９００μｍ、及び１ｍｍの平均外径を有している。他の実施態様では、硬質ポリマービーズの複数は、約１０μｍ〜約２００μｍ、例えば、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４５μｍ、５５μｍ、６０μｍ、６５μｍ、７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、８５μｍ、９０μｍ、９５μｍ、１００μｍ、１０５μｍ、１１０μｍ、１１５μｍ、１２０μｍ、１２５μｍ、１３０μｍ、１３５μｍ、１４０μｍ、１４５μｍ、１５０μｍ、１５５μｍ、１６０μｍ、１６５μｍ、１７０μｍ、１７５μｍ、１８０μｍ、１８５μｍ、１９０μｍ、１９５μｍ、及び２００μｍの平均外径を有している。有用なビーズは、直径が約１００〜５００μｍを超える範囲まで、例えば、１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、又は５００μｍの大きさを有している。ビーズの平均の大きさは、１５０〜４５０μｍであることができる。例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第ＷＯ２０１１／０６８８９７号参照。
【００５５】
前記固体基材の表面は、本明細書に記載の多糖類吸着剤の共有結合を可能にするために官能化されることができる。いくつかの実施態様では、固体基材の表面は、少なくとも１つの化学基、例えばアミン基を有する。
【００５６】
前記吸着媒体は、ハウジング、例えば、シリンジ、カラム、カートリッジ、チューブ、遠心チューブなど、又は任意の容器内に収容されことができる。いくつかの実施態様では、容器は、多糖類が結合した吸着媒体上に捕捉されていないＲＢＣを、媒体に結合している寄生ＲＢＣ（parasitized RBC）を乱すことなく除去することができるような、特定の形状と大きさである。
【００５７】
吸着媒体を含むハウジングは、吸着媒体の１つより多い種類を含むことができる。いくつかの実施態様では、サンプル、例えば、全血が、直列で又は並列で種々の媒体と接触するように、種々の媒体がハウジング内にパフェ型配置（parfait-type arrangement）に積層されることができる。カートリッジ内の種々の媒体の一構成は、場合により入口及び出口領域の間に介在する第２吸着媒体を含有する混合領域とともに、カートリッジの入口及び／又は出口に第１吸着媒体を位置させることである。繊維形状、混合織布、ニット、又は不織布構造中の媒体の場合には、混合繊維から布を形成するために繊維産業において周知の方法により調製されることができる。あるいは、１つの繊維のタイプが、接触して血液凝固を活発に阻害する表面を含有する限り、糸は、異なる表面の化学的性質を有する２つ以上の繊維から作られた微細なマルチフィラメント糸又はモノフィラメントから調製されることができる。混合繊維糸は、次に、血液接触のための布を調製するために使用されることができる。
【００５８】
Ｂ．多糖類吸着剤
いくつかの実施態様において、多糖類吸着剤は、ヘパリン、ヘパランサルフェート、マンノース、デキストランサルフェート、ヒアルロン酸、シアル酸、キトサン、及びそれらの組み合わせである。いくつかの例では、１つ以上の異なる多糖類吸着剤が、例えば、１、２、３、４、５又はそれ以上の異なる多糖類吸着剤が、吸着媒体の固体基材に結合する。いくつかの実施態様では、吸着剤はヘパリンである。いくつかの実施態様では、吸着剤は、ヘパランサルフェートである。他の実施態様では、吸着剤はマンノースである。別の実施態様では、吸着剤はデキストランサルフェートである。いくつかの例では、多糖類吸着剤は、ヘパリン及びマンノースである。いくつかの例では、多糖類吸着剤は、ヘパランサルフェート及びマンノースである。他の例では、多糖類吸着剤は、ヘパリン及びデキストランサルフェートである。さらに他の例においては、多糖類吸着剤は、マンノース及びデキストランサルフェートである。
【００５９】
いくつかの実施態様では、１つより多い吸着剤、例えば、２つの吸着剤が、単一の固体基材に結合している。いくつかの例では、２つの吸着剤（Ａ及びＢ）の比率は、１：９９〜９９：１の範囲である。他の実施態様では、前記基材は、吸着剤Ａの約１〜５０％と吸着剤Ｂの約１〜５０％とで被覆されている。
【００６０】
いくつかの実施態様では、吸着剤として使用されるマンノースは還元糖であるか、又は非還元糖（例えば、マンノシド）である。適切なマンノースとしては、Ｄ−マンノース、Ｌ−マンノース、ｐ−アミノフェニル−α−Ｄ−マンノピラノシド、マンノース含有多糖、及びマンナンを含むがこれらに限定されない。用語「マンノース」はまた、マンノースのポリマー、例えば、マンナンを含む。マンナンは、糖マンノースの直鎖状ポリマーである植物性多糖類を意味する。植物マンナンは、β（１−４）結合を有する。マンナンはまた、酵母で見られる細胞壁多糖類を意味することができる。マンナンのこのタイプは、α（１−６）結合骨格とα（１−２）及びα（１−３）結合の分岐を有している。
【００６１】
一実施態様では、前記マンノースは固体基材に対するエンドポイント結合によって結合している。別の実施態様では、前記マンノースは、マルチポイント結合によって前記基材と結合している。
【００６２】
他の例では、「マンノース」は、マンノースのポリマー、例えば、マンナンである。マンナンは、糖マンノースの直鎖状ポリマーである植物性多糖類を意味する。植物マンナンは、β（１−４）結合を有する。マンナンはまた、酵母で見られる細胞壁多糖類を意味することができる。マンナンのこのタイプは、α（１−６）結合骨格とα（１−２）及びα（１−３）結合の分岐を有している。
【００６３】
Ｐ．ファルシパルム（P. falciparum）に感染した赤血球は、内皮細胞及び他の赤血球の表面上に存在する特異的結合性分子に結合することができる赤血球膜タンパク質１（ＰｆＥＭＰ１）を発現する。本明細書で提供される方法は、多糖類のような結合分子に選択的に結合する寄生赤血球の能力に部分的に基づいている。また、これらの結合分子が吸着媒体の表面に結合している場合、媒体は、患者のサンプルからｐＲＢＣを分離するために使用されることができ、そのことが、次に、吸着媒体の色を変化させる。従って、マラリア感染の存在は、患者サンプルを吸着媒体に結合した結合分子と接触させることによって決定されることができる。
【００６４】
ｐＲＢＣそして特にＰｆＥＭＰ１に結合可能な分子は、多糖類、例えば、ヘパリン、ヘパランサルフェート、及びコンドロイチンサルフェートＡ（ＣＳＡ）などのグリコアミノグリカン、シアル酸、補体受容体１（complement receptor 1）（ＣＲ１）、ＡＢＯ式血液型Ａ抗原及びＢ抗原、ＩＣＡＭ−１、ＣＤ３６、トロンボスポンジン（ＴＳＰ）、内皮細胞プロテインＣ受容体（ＥＰＣＲ）、Ｅ−セレクチン、血管細胞接着分子１（ＶＣＡＭ−１）、血小板内皮細胞接着分子１（ＰＥＣＡＭ−１）、内皮白血球接着分子１（ＥＬＡＭ−１）、血清タンパク質ＩｇＧ／ＩｇＭ、及びフィブリノゲン、マンノース基を有する炭水化物、レクチン、並びにキトサンを含むがこれらに限定されない。追加のｐＲＢＣ結合分子は、ヒアルロネート、ペプチドグリカン、糖タンパク質、糖脂質、グリカン、グリコシルホスファチジルイノシトール（ＧＰＩ）グリカン、ヒアルロン酸、および他のノイラミン酸を含む。
【００６５】
上記の結合分子は、表面上にｐＲＢＣを吸着するために使用されることができる。いくつかの実施態様では、少なくとも１つの多糖類吸着剤が、高表面積の固体基材に結合して吸着媒体を形成する。いくつかの実施態様では、多糖類吸着剤は、ヘパリン、ヘパランサルフェート、ヒアルロン酸、シアル酸、マンノース配列を有する炭水化物、及びキトサンである。一実施態様では、多糖類吸着剤は、ヘパリンである。
【００６６】
混合された炭水化物に加えて、分析物に特異的なさらなる結合部分を含むことが可能である。これらは、タンパク質、ペプチド、抗体、アフィボディ、核酸、及び他の特異的結合部分を含む（参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開公報第２００３／００４４７６９号参照）。
【００６７】
Ｃ．吸着媒体の表面への多糖類吸着剤の結合
多糖類を、単一の共有結合エンドポイント結合（例えば、ヘパリン分子の末端残基を介した共有結合）により、吸着媒体の表面に結合させることができる。結合されるべき分子の末端基の単一の共有結合は、非共有結合又はマルチポイント結合と比較して、有利には、それらの表面密度を最大にしながら、固定化された分子の配向性のより良好な制御を提供する。特に、これらの長鎖炭水化物のエンドポイントの結合は、分析物／病原体結合のために利用可能な炭水化物のオリゴマー上のアクセス可能な位置の高濃度につながるブラシ型の分子表面構造を提供する。いくつかの例では、ｐＲＢＣは、従来技術において一般的に採用されている、ヘパリン断片により被覆されている従来の表面よりもより効果的に、全長ヘパリン（例えば、１０キロダルトンより大きな平均分子量を有するヘパリン）が被覆された表面に結合している。
【００６８】
固体基材への炭水化物（例えば、多糖類）の共有結合は、非共有結合と比較して、パラメータ、例えば、固定された分子の表面密度及び配向性の制御を提供する。これらのパラメータは、固定された炭水化物分子に結合する吸着質（adsorbate）を提供することが示されている。特定の実施態様では、固体基材上の炭水化物の表面濃度は、０．０１〜約０．５μｇ/ｃｍ2の範囲、例えば、０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１、０.１１、０．１２、０．１３、０．１４、０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、又は０．２μｇ/ｃｍ2である。他の実施態様では、固体基材上の吸着剤の表面濃度は、０．００１〜約２．０μｇ/ｃｍ2の範囲である。別の実施態様では、固体基材上の吸着剤の表面濃度は、０．００５〜約０．５μｇ/ｃｍ2の範囲である。
【００６９】
いくつかの実施態様では、固体基材上の吸着剤の表面濃度は、１μｇ／ｃｍ2〜２０μｇ／ｃｍ2の範囲、例えば、１μｇ／ｃｍ2、２μｇ／ｃｍ2、３μｇ／ｃｍ2、４μｇ／ｃｍ2、５μｇ／ｃｍ2、６μｇ／ｃｍ2、７μｇ／ｃｍ2、８μｇ／ｃｍ2、９μｇ／ｃｍ2、１０μｇ／ｃｍ2、１１μｇ／ｃｍ2、１２μｇ／ｃｍ2、１３μｇ／ｃｍ2、１４μｇ／ｃｍ2、１５μｇ／ｃｍ2、１６μｇ／ｃｍ2、１７μｇ／ｃｍ2、１８μｇ／ｃｍ2、１９μｇ／ｃｍ2、及び２０μｇ／ｃｍ2である。いくつかの実施態様では、固体基材上の吸着剤の表面濃度は、５μｇ／ｃｍ2〜１５μｇ／ｃｍ2の範囲、例えば、５μｇ／ｃｍ2、６μｇ／ｃｍ2、７μｇ／ｃｍ2、８μｇ／ｃｍ2、９μｇ／ｃｍ2、１０μｇ／ｃｍ2、１１μｇ／ｃｍ2、１２μｇ／ｃｍ2、１３μｇ／ｃｍ2、１４μｇ／ｃｍ2、及び１５μｇ／ｃｍ2である。
【００７０】
いくつかの実施態様では、マンノース、マンノース誘導体、及びマンノースのオリゴマーは、還元的アミノ化によって、アミノ化基材例えばアミノ化ビーズ上の第１級アミンに還元的に結合されている。還元性マンノースのオープンアルデヒド型のビーズへの結合は、安定な第２級アミンをもたらす。反応性アミンを有する非還元性マンノースは、アルデヒド官能基を有する中間体を有するビーズに結合することができる。例えば、マンノースは、（ａ）アミノ化基材をマンノースを含有する水溶液に接触させシッフ塩基中間体（Schiff base intermediate）を形成すること、及び（ｂ）シッフ塩基を還元剤と接触させ、マンノースを結合させることにより、アミン含有基材に結合する。いくつかの実施態様では、マンノースが非還元性マンノースである場合、中間体アルデヒド（例えば、グルタルジアルデヒド）は、非還元マンノースの前にアミン基材に結合する。
【００７１】
マンノースは、水溶液、例えば、酸性水溶液中に溶解されることができる。マンノース水溶液を、アミノ化基材、例えば、アミノ化ビーズと接触させる。シッフ塩基が生成される。シッフ塩基は、その後、還元剤で還元される。還元剤は、例えば、シアノ水素化ホウ素ナトリウム又は水素化ホウ素ナトリウムであることができる。特定の例において、また、固体基材を、反応性アルデヒド官能基を有するヘパリンと反応させる。
【００７２】
ヘパリン結合に関して、還元性末端残基においてより反応性のアルデヒド官能基が、部分的な亜硝酸分解により達成されることができる。これは、反応時間を短縮するが、固定化されたヘパリンは、より低い分子量を有するであろう。結合は、還元的アミノ化（シアノ水素化ホウ素）によって、水溶液中で行われる。
【００７３】
全長ヘパリン分子の表面への共有結合は、吸着媒体の表面に存在する第１級アミノ基を有するヘパリン分子のアルデヒド基との反応によって達成されることができる。全ての炭水化物の固有の特性は、それらの還元性末端にヘミアセタールを有しているということである。このアセタールは、アルデヒド形と平衡状態にあり、第１級アミンによりシッフ塩基を形成することができる。これらのシッフ塩基は、次に、安定した第２級アミンに還元されることができる。いくつかの実施態様では、全長ヘパリンは、共有コンジュゲーション（covalent conjugation）によって固体基材上に固定された表面である。他の実施態様では、全長ヘパリンは、安定した第２級アミノ基を介して、前記吸着媒体と共有結合する。
【００７４】
いくつかの実施態様では、固定化された全長ヘパリン分子は、１０キロダルトンより大きな平均分子量を有する。他の実施態様では、固定化されたヘパリン分子は、１５キロダルトンより大きな平均分子量を有する。別の実施態様では、固定化されたヘパリン分子は、２１キロダルトンより大きい平均分子量を有する。さらに別の実施態様では、固定化されたヘパリン分子は、３０キロダルトンより大きな平均分子量を有する。好ましくは、固定化されたヘパリン分子は、１５〜２５キロダルトンの範囲内の平均分子量を有する。平均分子量はまた、２５〜３５キロダルトンのように高くてもよい。
【００７５】
特定の例では、吸着剤を製造する様々な方法及び吸着剤自体は、その開示が全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第８，６６３，１４８号及び第８，７５８，２８６号並びに米国特許公開公報第２００９／０１３６５８６号、第２０１２／０３０５４８２号、及び第２０１４／２３１３５７号に開示されている。
【００７６】
Ｄ．吸着媒体に結合する吸着剤に結合する分析物／病原体
吸着媒体に結合した吸着剤は、サンプル中の関心のある分析物／病原体に結合するために使用されることができる。いくつかの実施態様では、前記サンプルは、全血、血清、血漿、尿、糞便、痰、涙液、唾液、気管支洗浄液、他の体液、及びそれらの組合せからなる群から選択される。いくつかの実施態様では、前記サンプルは、対象、例えば、ヒト対象由来の全血である。
【００７７】
いくつかの実施態様では、分析物／病原体は、プラスモディウム・ファルシパルム（Plasmodium falciparum）、プラスモディウム・ビバックス（Plasmodium vivax）、プラスモディウム・オバレ（Plasmodium vivax）、プラスモディウム・マラリエ（Plasmodium malariae,）、エボラウイルス（ＥＢＯＶ）、ストレプトコッカス・アウレウス（Streptococcus aureus）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumonia）、ナイセリア・メニンギティディス（Neisseria meningitides）、シュードモナス・アエルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）、大腸菌（Escherichia coli）、カルバペネム耐性エンテロバクター（ＣＲＥ）細菌（例えば、カルバペネム耐性大腸菌（Escherichia coli）及びカルバペネム耐性クレブシエラ・ニューモニエ（K. pneumonia））、ＥＳＢＬ産生病原体（例えばＥＳＢＬ産生大腸菌（E．coli）、ＥＳＢＬ産生Ｋ．ニューモニエ（K. pneumonia）、及びＥＳＢＬ産生Ｋ．オキシトカ（K. oxytoca））、バンコマイシン耐性エンテロコッカス（ＶＲＥ）細菌（例えば、バンコマイシン耐性Ｅ．フェカリス（E. faecalis）及びバンコマイシン耐性Ｅ．フェシウム（E. faecium））、アシネトバクター・バウマンニ（Acinetobacter baumannii）、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、サイトメガロウイルス(ＣＭＶ)、単純ヘルペスウイルス１（ＨＳＶ１）、単純ヘルペスウイルス２（ＨＳＶ２）、及びこれらの任意の組合せを含む。
【００７８】
他の特定の例において、関心のある分析物／病原体は、Ａ型肝炎ウイルス（ＨＡＶ）、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）、Ｄ型肝炎ウイルス（ＨＤＶ）、Ｇ型肝炎ウイルス／ＧＢ−Ｃウイルス（ＨＧＶ／ＧＢＶ−Ｃ）、ヒト免疫不全ウイルス１型及び２型（ＨＩＶ−１／２）、ヒトＴ細胞リンパ指向性ウイルスタイプ１型及び２型（ＨＴＬＶ−Ｉ／ＩＩ）、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、エプスタイン−バーウイルス（ＥＢＶ）、ＴＴウイルス（ＴＴＶ）、ヒトヘルペスウイルス６型（ＨＨＶ−６）、ＳＥＮウイルス（ＳＥＮ−Ｖ）、及びヒトパルボウイルス（ＨＰＶ−Ｂ１９）を含むが、これらに限定されない。その他の関心のあるウイルスは、ヒトヘルペスウイルス７型（ＨＨＶ−７）、ヒトヘルペスウイルス８型（ＨＨＶ−８）、サブタイプＨ１Ｎ１及びＨ５Ｎ１を含むインフルエンザＡ型ウイルス、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）、コロナウイルス、及び出血熱を引き起こすＲＮＡウイルス、例えば、アレナウイルス（例えば、ラッサ熱ウイルス（ＬＦＶ）、フィロウイルス（例えば、エボラウイルス（ＥＢＯＶ）及びマールブルグウイルス（ＭＢＧＶ））、ブニヤウイルス（例えば、リフトバレー熱ウイルス（ＲＶＦＶ）とクリミア・コンゴ出血熱ウイルス（ＣＣＨＦＶ））、及びフラビウイルス（ウエストナイルウイルス（ＷＮＶ）、デング熱ウイルス（ＤＥＮＹ）、黄熱病ウイルス（ＹＦＶ）、並びに以前はＧ型肝炎ウイルス（ＨＧＶ）として知られているＧＢウイルスＣ（ＧＢＶ−Ｃ））を含むが、これらに限定されない。
【００７９】
特定の例では、細菌は、トレポネマ・パリズム（Treponema Pallidum、ＴＰ、梅毒の病原体）、エルシニア・エンテロコリティカ（Yersinia Enterocolitica）、並びにスタフィロコッカス（Staphylococcus）及びストレプトコッカス（Streptococcus）種（最近コンタミネーションの一般的な病原体）、並びに寄生生物、例えば、プラスモジウム（Plasmodium）種（マラリアの病原体）、クルーズ・トリパノソーマ（Trypanosoma Cruzi）（シャーガス病の病原体）、及びバベシア・ミクロチ（Babesia Microti）（バベシア病）を含むが、これらに限定されない。追加の細菌は、スタフィロコッカス・エピデルミジス（Staphylococcus epidermidis）、バシラス・セレウス（Bacillus cereus）、エイケネラ・コローデンス（Eikenella corroders）、リステリア・モノサイトジェネシス（Listeria monocytogenes）、ストレプトコッカス・アガラクティアエ（Streptococcus agalactiae）、ヘモフィルス・インフルエンザ（Haemophilus influenzae）、ナイセリア・メニンギティディス（Neisseria meningitidis）、ナイセリア・ゴナーリエ（Neisseria gonorrhoeae）、バクテロイデス・フラジリス（Bacteroides fragilis）、バシラス・アンスラシス（Bacillus anthracis）、エルシニア・ペスティス（Yersinia pestis）、エルシニア・エンテロコリティカ（Yersinia enterocolitica）、フランシセラ・ツラレンシス（Francisella tularensis）、ブルセラ・アボルタス（Brucella abortus）、セレイシャ・マーセッセンス（Serratia marcescens）、セラチア・リクファシエンス（Serratia liquelaciens）、シュードモナス・フルオレッセンス（Pseudomonas fluorescens）、及びデイノコッカス・ラジオデュランス（Deinococcus radiodurans）を含むが、これらに限定されない。
【００８０】
また、新興の血液由来病原体（blood-borne pathogens）、例えば、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）などのカンジダ種（Candida sp.）、アスペルギルス・フミガーツスを含むアスペルギルス種（Aspergillus sp.）、Ｅ型肝炎ウイルス（ＨＥＶ）、ヒトヘルペスウイルス８型（ＨＨＶ−８）、ボレリア・ブルグドルフェリ（ライム病の病原体）、及びクロイツフェルト・ヤコブ病（ＣＪＤ）の未知の病原体を検出することができる。
【００８１】
ヘパリン／ヘパランサルフェートに結合することが知られている病原体が、本明細書に記載の方法において使用されることができる。そのような病原体の非限定的な例としては、細菌、例えば、バシラス・アンスラシス（Bacillus anthracis）、バシラス・セレウス（Bacillus cereus）、ボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi）、ボーデテラ・パータッシス（Bordetella pertussis）、クラミジア・ニューモニエ（Chlamydia pneumoniae）、クラミジア・トラコマティス（Chlamydia trachomatis）、ヘモフィラス・インフルエンザノンタイパブル（Haemophilus influenzae nontypable）、ヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）、リステリア・モノサイトジェネシス（Listeria monocytogenes）、マイコバクテリウム・ツベルクローシス（Mycobacterium tuberculosis）、ナイセリア・ゴナーリエ（Neisseria gonorrhoaea）、ナイセリア・メニンギティディス（Neisseria meningitidis）、オリエンティア・ツツガムシ（Orientia tsutsugamushi）、ポルフィロモナス・ジンジバリス（Porphyromonas gingivalis）、シュードモナス・アエルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）、スタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus）、ストレプトコッカス・アガラクティアエ（Streptcoccus agalactiae）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Steptococcus pneumoniae）、エルシニア・エンテロコリティカ（Yersinia enterocolitica）；ウイルス、例えばアデノ随伴ウイルス２型、アデノウイルス、コロナウイルス、コクサッキーウイルス、サイトメガロウイルス、デング熱ウイルス、ＦＭＤＶ、ＨＳＶ１、ＨＳＶ２、Ｂ型肝炎ウイルス、Ｃ型肝炎ウイルス、ＨＨＶ８、ＨＩＶ１、ＨＰＶ、ＨＴＬＶ１、日本脳炎ウイルス（Japanese encephalitis virus）、シュードラビエス・ウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、ライノウイルス、シンドビスウイルス、ワクシニアウイルス、西ナイルウイルス、黄熱病ウイルス；寄生生物、例えば、ジアルジア・ランビア（Giardia lambia）、リーシュマニア属（Leishmania spp.）、エンセファリトゾーン属（Encephalitozoon spp.）、ネオスポラ・カニナム（Neospora caninum）、プラスモジウム属（Plasmodium spp.）、トキソプラズマ・ゴンジー（Toxoplasma gondii）、クルーズ・トリパノソーマ（Trypanosona cruzi）及びプリオンである。Ｂａｒｌｅｔｔ及びＰａｒｋの、Ｍ．Ｓ．Ｇ．  Ｐａｖａｏ，ｅｄ．Ｇｌｙｃａｎｓ  ｉｎ  Ｄｉｓｅａｓｅｓ  ａｎｄ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ，Ｂｉｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｍａｔｒｉｘ（Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ：Ｓｐｒｉｎｇ−Ｖｅｒｌａｇ，２０１１）の「Ｃｈａｐｔｅｒ  ２  Ｈｅｐａｒａｎ  Ｓｕｌｆａｔｅ  Ｐｒｏｔｅｏｇｌｙｃａｎｓ  ｉｎ  Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ」参照。
【００８２】
Ｅ．分析物／病原体の検出方法
本明細書において提供されているものは、分析物／病原体に感染している又は感染している疑いのある個体由来の生物学的サンプル中の血球を、減少させる方法である。この方法は、関心のある分析物／病原体を検出するために使用される従来の技術の感度を妨害する可能性がある血液細胞を除去するために使用されることができる。前記方法は、分析物／病原体と吸着媒体とを含む接着性複合体を形成するための条件下で、血球を含むサンプルを本明細書に記載の吸着媒体に曝露することを含むことができる。サンプルの血球は、例えば、重力、又は接着性複合体を維持するその他の手段により、接着性複合体から分離されることができる。いくつかの例では、食塩水例えば生理食塩水、例えば、約０．９０％ ｗ／ｖ ＮａＣＬ溶液、約３００ｍＯｓｍ／Ｌ、０．０１Ｎ食塩水、又は同様の溶液が、吸着媒体を含む接着質複合体に適用され、残存している血球を洗い流す。
【００８３】
本明細書において提供されているものはまた、分析物／病原体に感染している又は感染している疑いのある個体から得られたサンプルにおいて、分析物／感染性病原体を濃縮する方法である。サンプルは、分析物／病原体と吸着媒体とを含む接着性複合体を形成するための条件下で、本明細書に記載の吸着媒体に曝露されることができる。接着性複合体の一部ではないサンプルの成分は、例えば、重力により、接着性複合体を乱すことなく、分離されることができる。吸着媒体を含む接着性複合体は、洗浄バッファ、例えば生理食塩水又はこの複合体を維持する（保つ）溶液により、洗浄されることができる。いくつかの例では、生理食塩水は、約０．９０％ ｗ／ｖ ＮａＣＬ溶液、約３００ｍＯｓｍ／Ｌ、０．０１Ｎ食塩水、又は同様の溶液である。複合体は、溶出バッファ、例えば高イオン食塩水を利用して、吸着媒体から分析物／病原体を分離するために破壊されることができる。いくつかの例では、高イオン食塩水溶液は、２Ｎ食塩水である。他の場合において、溶出バッファは、多糖類吸着剤と分析物／病原体との結合を妨害することができるバッファである。いくつかの実施態様では、種々の分析物／病原体は、関心のある特定の分析物／病原体のために選択された様々な溶出バッファを使用して、異なる画分における吸着媒体から溶出されることができる。クロマトグラフィーカラムと同様に、特定の分析物／病原体は、種々のプールにおいて種々の時間において溶出されることができる。関心のある分析物／病原体は、１つ以上の画分において溶出されることができる。
【００８４】
このプロセスは、その後当業者に公知の標準的な方法を用いて同定されそして分析されることができる分析物／病原体を濃縮する。例えば、細菌、ウイルス、真菌、原生動物、寄生虫、及び微生物病原体は、アッセイ、例えば、比色アッセイ、イムノアッセイ（例えば、サンドイッチアッセイ又はディップスティックアッセイ）、酵素結合免疫吸着測定法（ＥＬＩＳＡ）、ＰＣＲベースのアッセイ（例えば、ＲＴ−ＰＣＲ、定量ＰＣＲ、ＴａｑＭａｎ（登録商標）アッセイ）、病原体増殖アッセイ（例えば、薬物耐性又は抗生物質耐性アッセイ）、及びこれらの変形を用いて検出されることができる。例えば、ＨＣＶ ＲＮＡは、ＣＯＢＡＳ（登録商標）ＡｍｐｌｉＰｒｅｐ／ＣＯＢＡＳ（登録商標）ＴａｑＭａｎ（登録商標）ＨＣＶテスト（ロシュ・ダイアグノスティックス、インディアナポリス、インディアナ）、及びリアルタイムＨＣＶ遺伝子型ＩＩ（アボット・モレキュラー、アボットパーク、イリノイ）などの標準キットを使用して、ＲＴ−ＰＣＲを用いて検出される。エボラウイルスは、例えば、ＢｉｏＦｉｒｅ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ’ ＦｉｌｍＡｒｒａｙ及びＣＤＣのエボラウイルスＶＰ４０ Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ ＲＴ−ＰＣＲ Ａｓｓａｙを用いて検出されることができる。
【００８５】
薬物耐性病原体は、薬物の存在下で病原体を培養することによって検出されることができる。例えば、病原体は、エルタペネム又はメロペネムを含む増殖培地に接種するために使用されることができるカルバペネム耐性クレブシエラ属（Klebsiella）又は大腸菌（E.coli）であることが疑われる。培養を準備した後、インキュベートされた培養液培養物（incubated broth culture）は、マッコンキー寒天プレート上に継代培養されることができる。次の日、寒天プレートは、ラクトース発酵（ピンク−赤）コロニーについて検査されることができる。また、単離したコロニーは、カルバペネマーゼ産生に関する表現型試験、例えば修正されたホッジテスト（Modified Hodge Test）（ＭＨＴ）を用いてスクリーニングされることができる。
【００８６】
特定の例において、標準的な実験技術、例えば、酵素結合免疫吸着アッセイ（ＥＬＩＳＡ）、ラジオイムノアッセイ（ＲＩＡ）、及びアフィニティークロマトグラフィーを用いて、関心のある分析物を検出及び／又は同定することができる。例えば、特定の例において、市販のＥＬＩＳＡキットが使用されることができる、又は容易に開発されることができる。ＥＬＩＳＡにおいて、特異的な抗体は受動的にプレートに吸収される。非特異的部位は、特定のアッセイの特定の免疫化学反応において積極的な役割を有していないタンパク質溶液でブロックされる。特定の分析物／病原体は、表面上の抗体によって捕捉され、その後、酵素標識を有する別の抗体によって検出される。酵素標識は、特異的な試薬と反応し、そして分析物の存在が検出及び同定される。
【００８７】
他の例では、水晶振動子マイクロバランス（ＱＣＭ）は表面に吸着する分析物を検出するために使用されることができる。水晶振動子マイクロバランスは、分子がその表面と相互作用する際に水晶振動の周波数シフトを生成する、非常に高感度で安価な検出器／センサである。ＱＣＭは、水晶振動子の周波数の変化を測定することにより、物理的変化、例えば、単位面積当たりの質量を検出する。液体では、ＱＣＭは、認識部位で官能化される表面への分子の親和性を決定するのに非常に効果的である。より大きな存在、例えば、ウイルス及び細菌も認識されることができる。例えば、ＱＣＭは抗体に結合し、それにより、抗体コンジュゲートの選択的感知（selective sensing）が可能となる。ある例では、溶出液は、関心のある分析物又は病原体を含む。ＱＣＭは、分析物に特異的な抗体に結合している。ＱＣＭを分析物／病原体を含む溶出液に接触させることによって、分析物は、ＱＣＭの表面に結合し、ＱＣＭはその結合、存在、及び同一性を感知する。他の親和性分子をまた、表面、例えば、核酸、炭水化物、ペプチド、タンパク質などに結合させることができる。
【００８８】
さらに他の例では、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）技術が、分析物／病原体の存在及び／又は同一性を検出するために使用されることができる。表面プラズモンは、光波に関して光子が量子の名前であるのと同様に、金属と誘電体との界面に伝播する電荷密度波（electric charge density wave）に関する量子の名前である。表面プラズモンは、金属材料と誘電体材料との界面に入射する電磁放射による励起に際して共振する。表面プラズモンは、界面に非常に近接して、環境の変化に応答する。この事実により、表面プラズモン共鳴は、生体分子の相互作用の検出用において有用となる。ＱＣＭのように、ＳＰＲ表面に、抗体又は結合部分例えば関心のある分析物／病原体の抗原のいずれかを標識することは可能である。
【００８９】
血液、例えば、全血若しくは血清由来の分析物／病原体を濃縮するための、又は血液から血球を減少させるための方法は、血液に固体、例えば、除去されるべき分析物／病原体（吸着質）に対する結合親和性を有する多糖類吸着剤により処理される表面である本質的に非微孔性の基材を接触させることを含むことができる。前記媒体内の格子間チャネルの大きさは、媒体表面積の量及び媒体上の結合部位の表面濃度と釣り合いがとられており（balanced with）、吸着剤媒体を通る血液の比較的高い流量をまた可能にしながら、十分な吸着能力を提供する。その結果、媒体上の結合部位への吸着質の輸送が、ゆっくりとした拡散によってではなく、主として強制対流によって生じる。（強制）対流は、例えば、ポンプ若しくはシリンジにより生じる圧力勾配によって、フレキシブルコンテナ（または剛性コンテナの内圧）の外部圧力の適用によって、重力のヘッド／高低差（gravity head/elevation difference）によって、又は体外装置で処理されている患者における動脈圧及び静脈圧の違いによって、生成される流れを意味する。
【００９０】
Ｆ．マラリア感染の診断方法
本明細書において提供されるものは、マラリア感染の存在を決定するためにヘパリンを固定化した固体基材を含む吸着媒体の使用方法である。マラリアを有することが疑われる個体から採取されたサンプルが、感染した赤血球（ＲＢＣ）又は寄生赤血球に関して試験されることができる。寄生ＲＢＣの細胞表面上に位置しているヘパランサルフェート結合タンパク質が、ヘパリン、ヘパランサルフェート、又は固体表面に結合するその他の多糖類に接着することができるという発見に基づいている。さらに、この方法は、個体が、抗マラリア治療を投与されるべきかどうかを決定するために利用されることができる。さらに、この方法は、前記治療を受けている個体においてマラリアの進行をモニターするために使用されることができる。
【００９１】
サンプルは、マラリア感染を有する疑いのある対象（例えば、ヒト対象）から取得されることができる。いくつかの実施態様では、前記サンプルは、全血、血清、血漿、尿、痰、気管支洗浄液、涙液、乳頭吸引液（nipple aspirate）、リンパ液、唾液、脳脊髄液、組織、及びこれらの組合せからなる群から選択されるメンバーである。好ましくは、前記サンプルは、全血である。
【００９２】
前記サンプルを、その後、前記固体基材の表面上の多糖類吸着剤が、もしサンプル内に存在する場合は寄生赤血球に結合しそして接着性複合体を形成することを可能にする条件下で、前記吸着媒体と接触させる。
【００９３】
いくつかの例では、前記接着性複合体形成後、サンプル及び吸着媒体は、媒体から複合体を破壊又は分離することなく、分離される。
【００９４】
接着性複合体の存在は、可視光スペクトル（例えば、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの波長）内の吸着媒体の色を検査することによって検出される。いくつかの例では、検出可能な色は、約６２５ｎｍ〜７４０ｎｍ、又は赤色若しくはその変形に相当する範囲の波長範囲内にある。吸着媒体の色は、可視光の光検出器又はヒトの目を使用して決定することができる。
【００９５】
特定の例において、媒体上の分析物（例えば、ウイルス、病原体、細菌、サイトカイン、又は接着性複合体）を濃縮することと媒体の色彩変化により分析物を検出することとが可能である。代替的な実施態様においては、カラムから分析物を溶出することにより分析されるべき分析物を濃縮し、分析物を濃縮すること及び媒体の色彩変化を測定することが可能である。検出の他の形態もまた可能である。
【００９６】
いくつかの実施態様では、試験吸着媒体の色が、対照吸着媒体と比較される。いくつかの実施態様では、対照媒体（例えば、感染の陰性対照）は、健常対照、例えばマラリア感染を有していない対象から採取されたサンプルに曝露されることができる。他の実施態様では、対照媒体（例えば、陽性対照）は、マラリア感染（例えば、合併症のない又は重症のマラリア感染）を有する対象から採取されたサンプルに曝露されている吸着媒体である。
【００９７】
試験対象由来の吸着媒体が、健康対照のそれと同様の色を有する場合には、アッセイは、接着性複合体が存在しないことを示している。しかし、試験対象由来の吸着媒体が、陽性対照のそれと同様の色を有する場合には、アッセイは、接着性複合体、したがって、マラリア感染の存在を示している。
【００９８】
接着性複合体の存在を検出した場合は、対象は、抗マラリア治療を投与されることができる。抗マラリア治療の非限定的な例としては、クロロキン（Ａｒａｌｅｎ）、キニーネサルフェート（Ｑｕａｌａｑｕｉｎ）、ヒドロキシクロロキン（Ｐｌａｑｕｅｎｉｌ）、アトバコン−プログアニル（Ｍａｌａｒｏｎｅ）、アルテメーテル−ルメファントリン（Ｃｏａｒｔｅｍ）、メフロキン（Ｌａｒｉａｍ）、プリマキン、アモジアキン、キニーネ、キニジン、ドキシサイクリン、クリンダマイシン、スルホンアミド、例えば、スルファドキシン、スルファメトキシピリダジン、ピリメタミン、ハロファントリン、アルテミシニン、それらのアルテミシニン誘導体、及びそれらの組み合わせを含む。アルテミシニン誘導体は、アルテメーテル、アルテスネート、ジヒドロアルテミシニン、アルテニモール、アルテモチル、及びアルテエーテルを含む。適切な抗マラリア薬物である他のアルテミシニン誘導体は、例えば、米国特許第８，７２２，９１０号；第８，４８１，７５７号；第８，３０４，４４０号；第７，８５１，５１２号；第７，７７６，９１１号；第７，０８４，１３２号；第６，５８６，４６４号；第６，３６２，２１９号；及び第６，３０６，８９６号、並びに米国特許公開公報第２０１２／０２５８９４５号、第２０１３／００７２５１３号、第２０１３／０７１４７４号、第２０１４／０１１８２９号、第２０１４／０１１８３０号、及び第２０１４／２５６７６１号中に見られる。
【００９９】
Ｇ．感染ＲＢＣは、吸着媒体の表面上のＲＢＣ結合性分子に結合することができる。
感染赤血球は、多糖類、例えば、これらに限定されないが、ヘパランサルフェート、ヘパリン、コンドロイチンサルフェート、及びこれらの誘導体により結合される吸着媒体の表面に保持されることができる。ヘパランサルフェート、ヘパリン、及びその類似体に結合することができる感染性物質、例えば、ウイルス及び病原体（例えば、細菌及び寄生生物）の非限定的な例は、細菌、例えば、バシラス・アンスラシス（Bacillus anthracis）、バシラス・セレウス（Bacillus cereus）、ボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burdorferi）、ボーデテラ・パータッシス（Bordetella pertusis）、クラミジア・ニューモニエ（Chlamydia pneumoniae,）、クラミジア・トラコマティス（Chlamydia trachomatis）、ヘモフィラス・インフルエンザ（Hemophilus influenzae）、ヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）、リステリア・モノサイトジェネシス（Listeria monocytogenes）、マイコバクテリウム・ツベルクローシス（Mycobacterium tuberculosis）、ナイセリア・ゴナーリエ（Neisseria gonorrhoaea）、ナイセリア・メニンギティディス（Neisseria meningitidis）、オリエンティア・ツツガムシ（Orientia tsutsugamushi）、ポルフィロモナス・ジンジバリス（Porphyromonas gingivalis）、シュードモナス・アエルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）、スタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus）、ストレプトコッカス・アガラクティアエ（Streptococcus agalactiae）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、及びエルシニア・エンテロコリティカ（Yersinia enterocolitica）、ワクチンウイルス、例えば、牛痘ウイルス、家兎痘ウイルス、粘液腫ウイルス、及びショープ線維腫ウイルス、ＨＩＶ１、ＨＰＶ、ＨＴＬＶ１、Ｃ型肝炎ウイルス、Ｂ型肝炎ウイルス、アデノ随伴ウイルス（ＡＡＶ）、アデノウイルス、コロナウイルス、コクサッキーウイルス、サイトメガロウイルス、ヘルペスウイルス、例えば、ネズミ科ヘルペスウイルス−４（ＭｕＨｖ−４）、カポジ肉腫関連ヘルペスウイルス（ＫＳＨＶ）、エプスタイン−バールウイルス（ＥＢＶ）、ＦＭＤＶ、単純ヘルペスウイルス、例えば、ＨＳＶ−１及びＨＳＶ−２、仮性狂犬病ウイルス（ＰｒＶ）、仮性狂犬病ウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、ライノウイルス、シドビスウイルス（sidbis viruses）、フラビウイルス、例えば、デング熱ウイルス（デング１、３、４）、日本脳炎ウイルス、クンジンウイルス、マレー渓谷脳炎ウイルス、ポワッサンウイルス、セントルイス脳炎ウイルス、タイ−ボーン脳炎ウイルス（ti-borne encephalitis virus）、西ナイルウイルス、黄熱病ウイルス、ペスチウイルス、例えば、ボーダー病、牛ウイルス性下痢症、豚コレラを引き起こすウイルス、出血熱ウイルス、例えば、エボラウイルス、マールブルグウイルス、ラッサ熱ウイルス、リフトバレーウイルス、その他のアレナウイルス科のウイルス、その他のブニヤウイルス科のウイルス、その他のフィロウイルス、並びに寄生生物、例えば、ランブル鞭毛虫（Giardia lamblia）、リーシュマニア属（Leishmania ssp.）、エンセファリトゾーン属（Encephalitozoon spp.）、ネオスポラカニナム（Neospora caninum）、プラスモディウム属（Plasmodium ssp.）、トキソプラズマ原虫（Toxoplasma gondii）、及びクルーズ・トリパノソーマ（Trypanosoma cruzi）を含む。
【０１００】
特定の観点では、対象から得られた生物学的サンプル中に存在する感染性病原体を検出するための方法は、前記対象は前記病原体に感染している疑いがあり、以下：（ａ）吸着媒体と病原体とを含む接着性複合体を形成する条件下で、前記対象から得られた前記生物学的サンプルを前記吸着媒体に接触させることと；（ｂ）前記複合体を維持しながら、前記複合体中に含まれない生物学的サンプルの成分から前記接着性複合体を分離することと；（ｃ）前記接着性複合体の前記病原体を回収することであって、ここで、前記病原体又は前記病原体の成分は、病原体が吸着媒体上に存在する間に酵素分解を用いた後に回収される；ことを含む。
【０１０１】
いくつかの実施態様では、前記分解はプロテアーゼ又はDNAaseのような１又は２の酵素によるものであり、病原体（例えば、ウィルス）は前記媒体に吸着されている。
【０１０２】
Ｈ．濃縮器及びキット
特定の実施態様において、本発明は、皮下注射器（hypodermic syringe）に似た形状の濃縮器を提供する。図１は、本発明の濃縮器の一実施態様である。濃縮器１００は、吸着媒体１０５により満たされているバレル１１８を有する。特定の例では、バレルは、円筒状バレル部分１１８の直径より小さい直径の排出管１１７において終結する一端を有し、その中に吸着質を含有する中空円筒状バレル部分１１８である。いくつかの例では、中空皮下注射針１１２は、バレル部分１１８の排出管１１７と連絡する。いくつかの例では、１つ以上の種々の多糖類吸着剤、例えば１、２、３、４、５、又はそれ以上の種々の多糖類吸着剤が、吸着媒体に結合されることができる。濃縮器１００は、使用者が濃縮器１００に結合している針１１２を使用して対象からサンプルを除去することを可能とするシャフト１１５を有するプランジャー１３０を有する。針は、対象から除去されているサンプルに関して典型的であるような様々なゲージのものとすることができる。特定の観点では、濃縮器１００は、場合により、流体、例えば、生理食塩水、水、又はバッファで満たされたリザーバ１１０を有している。操作中には、針を対象内に挿入してサンプル例えば血液を除去する。プランジャー１３０が、シャフト１１５を使用してバレル１１８から引き抜かれるにつれて、リザーバ１１０と媒体１０５との間の破壊可能な障壁１０８が引き抜かれるプランジャーの動作により破壊され、媒体を介して流体が取り出されそして媒体を湿らせる又は用意する（prime）ことを可能にする。流体（例えば、生理食塩水）が媒体１０５を介して引き出され、エリア１２１で終了する。特定の例では、場合により、リザーバ１１０は、破壊可能なシール又は障壁１０８、例えば、排出管と吸着質１０５との間に配置されているホイル、接着剤、又はプラスチック（plastic）を含む。
【０１０３】
サンプル（例えば、血液）が媒体を通じて取り出され、そこに含有される分析物又は病原体が媒体に付着する。特定の例では、引き抜かれたプランジャー１１５は、濃縮器のバレルの方へ引き戻して、使用者により押されることができる。特定の例では、サンプル、例えば除去された血液を対象に戻して又は返して注入することができる。プランジャーのこの前後の操作は、数回繰り返されることができ、媒体上に分析物／病原体を濃縮させる。プランジャーを前後に除去する操作は、１、２、３、４、５、６又はそれ以上の回数繰り返されることができる。
【０１０４】
分析物／病原体は、本明細書に教示される方法を用いて媒体から除去されることができる。例えば、特定の場合において、生理食塩水は、任意の接着細胞及び破片を除去するために使用されることができる。その後、２Ｎの生理食塩水は、分析物又は病原体を除去するために使用されることができる。他の例では、バッファ又は生理食塩水は、付着している全てのサンプル成分を除去するために使用される。
【０１０５】
さらに他の観点では、濃縮器１００の外側に結合されることができる滅菌フィルターが使用されることができる。例えば、針を除去してフィルターを結合させることができる、又は針はフィルターアダプターを有することができる。フィルターにより、濃縮器が現場使用（field use）用に適用されることが可能となる。例えば、現場においては、滅菌水又は流体は、利用されることができない可能性がある。特定の例では、不純な水又は流体が、フィルターを介して取り出され、そして直ちに媒体１０５を介して滅菌される。特定の例では、リザーバ１１０は、場合により取り除かれ、そして、滅菌水又は滅菌流体は、媒体を用意する又は湿らせる滅菌フィルタ−を介して取り出される。
【０１０６】
一実施態様において、本発明は、濃縮器を含むキットを提供する。特定の観点では、キットは、使用前又は後に濃縮器を保持するために使用されることができる包装を含む。濃縮器は上記のようにそしてその後のさらなる所望の分析のために使用されることができる。キットは、場合により、使用のための指示書を含む。
【０１０７】
一観点では、濃縮器は、
ａ）それの１０５に含有される吸着質を有する中空円筒状バレル部分１１８であって、１つの末端が、円筒状バレル部分１１８の直径より小さい直径の排出管１１７において終結している前記中空円筒状バレル部分１１８と、
ｂ）前記バレル部分１１８の排出管１１７と連絡している中空皮下注射針１１２と、
ｃ）前記円筒状バレル１１８内に配置されそして前記円筒状バレル１１８内の相互運動のために適応したエラストマー材料を含むプランジャー１３０と、
ｄ）前記プランジャー１３０に結合し、そして外見上は排出管１１７と反対側の前記バレル部分１１８の末端に延びており、そして前記バレル部分１１８の排出管の方へ向かう及びから離れる相互運動を前記プランジャー１３０に付与するように作動する（operative to）シャフト手段１１５と、
ｆ）場合により、排出管と吸着質との間に配置された破壊可能なシール１０８を有するリザーバ１１０と
を含む。
【０１０８】
ＩＩＩ．実施例
以下の実施例は例示するために提供されるが、本発明を限定するものではない。
【０１０９】
実施例１：ヘパリンコンジュゲート吸着媒体を使用した個体におけるマラリアの診断
この例では、マラリア感染が疑われる個体由来の血液サンプルにおいて寄生された赤血球（ＰＲＢＣ）を検出するための、ヘパリンコンジュゲート吸着媒体の使用を示す。
【０１１０】
全血サンプルは、標準的な方法及び臨床ガイドラインに従って、個体から採取される。血液サンプル（試験サンプル）を、試験サンプル中の寄生された任意の赤血球が固定化されたヘパリンに結合することが可能となる条件下で、吸着媒体の表面上に固定化されたヘパリンに接触させる。次に、結合していないサンプルが、試験吸着媒体上のヘパリン及びｐＲＢＣにより形成される接着性複合体を破壊することなく除去される。試験媒体が、次いで、寄生赤血球を含まない全血の吸着媒体と比較して色の変化を検出するために肉眼で観察される。色彩変化が検出された場合は（例えば、試験媒体がより赤く見える）、これにより、個体がマラリア感染している可能性があることが示される。
【０１１１】
試験媒体の色は、健常対照、例えば、マラリア感染を有しない個体由来の血液サンプルの色と比較される。試験吸着媒体と健常対照媒体が同様の色を有している場合は、個体は、マラリア感染を有していないと診断される。試験媒体の色は、陽性対照、例えば、合併症のないマラリア又は重症のマラリアに罹患している患者由来の血液サンプルに曝露された吸着媒体の色と比較される。試験吸着媒体及び陽性対照媒体が、同様の色を有する場合、マラリア感染を有すると診断される。
【０１１２】
実施例２：ウイルス感染の診断用及び体外的な感染治療用システム
この実施例は、本発明のシステムを示す。
【０１１３】
システムは、第１カートリッジが小さい診断カートリッジでありそして第２カートリッジがより大きな治療的カートリッジである、少なくとも２つのカートリッジを含む。第１又は診断カートリッジは、ヘパリン化ビーズで満たされている３〜６ｍＬの短いカラムを含有している。第１カートリッジは、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）を含有することが疑われる血液サンプルの検出のために使用される。
【０１１４】
血液サンプル２ｍＬが、対象から得られる。血液サンプルは、診断カラムに充填され、吸着媒体及びＨＣＶを含む接着性複合体を形成する。その後、カラムは洗浄され、０．０１Ｎ生理食塩水洗浄バッファで洗浄される。カラムは、その後、２Ｎ食塩水溶出バッファを適用することによって洗浄され、感染性病原体を濃縮する。
【０１１５】
ＨＣＶ ＲＮＡが、標準キット、例えば、ＣＯＢＡＳ（登録商標）ＡｍｐｌｉＰｒｅｐ／ＣＯＢＡＳ（登録商標）ＴａｑＭａｎ（登録商標）ＨＣＶテスト（ロシュ・ダイアグノスティックス、インディアナポリス、インディアナ）、及びリアルタイムＨＣＶ遺伝子型ＩＩ（アボット・モレキュラー、アボットパーク）を使用して検出される。
【０１１６】
第２のより大きな治療的カートリッジは、ヘパリン被覆されたビーズにより構築されている。３００ｍＬの吸着カラムは、垂直スタンドに固定されている。ビーズ３００ｍＬが、その後、カートリッジに添加され、密封される。
【０１１７】
患者は、治療的カラムを使用して、ＨＣＶの体外除去を使用する。Ｃ型肝炎ウイルスのヘパリンへの結合が生じる。ヘパリンは、感染性物質を同定及び除去するのに有効である。
【０１１８】
実施例３：エボラウイルスに感染していることが疑われる個体由来サンプルのウイルス検出前の処理
この例では、エボラウイルスに感染した対象由来の生物学的サンプルからエボラウイルス粒子を単離するための、本発明の例示的な実施態様の使用が示されている。
【０１１９】
エボラ感染した全血サンプルをヘパリン化ビーズで満たされているカラムに循環する。様々な時点で、カラムからのフロースルーを回収し、エボラの存在について試験する。ビーズマトリックスを乱すことなくヘパリン化ビーズを０．０１Ｎ食塩水で穏やかに洗浄する。洗浄工程からのフロースルーを回収し、エボラについて試験する。フロースルーは、細胞、例えば、商業的なウイルス検出アッセイの感度を妨害する可能性がある血液細胞を含む。２Ｎ生理食塩溶液を含有する溶出バッファをカラムに適用し、溶出液を回収する。溶出液は、ＣＤＣのプロトコル エボラウイルスＶＰ４０ Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ ＲＴ−ＰＣＲ Ａｓｓａｙを用いて、エボラの存在について試験される。この方法は、ＴａｑＭａｎ（登録商標）アッセイを使用しており、エボラウイルスのウイルスタンパク質４０を検出する。
【０１２０】
実施例４：血液サンプル由来の病原体の、多糖類吸着剤で修飾されたビーズを使用した処理及び濃縮
この例では、生物学的サンプル由来の１４種類の病原体を除去及び濃縮するための、本発明の例示的な実施態様の使用が示されている。
【０１２１】
約０．６グラムの吸着媒体、例えば、ヘパリン媒体単独、マンノース媒体単独、ポリエチレンイミンＰＥＩ媒体、ヘパリン及びマンノース媒体の複合体、又はヘパリン及びマンノース媒体並びにむき出しのビーズの複合体のいずれかが、１００μｍエンドプレートとともに２．５ｍＬフィルターシリンジ（Ｍｏｂｉｃｏｌ）に充填された。血液中の病原体懸濁液２ｍＬが、病原体（例えば、Ｐ．アエルギノサ、ＭＲＳＡ、ＥＳＢＬ産生Ｋ．ニューモニエ、カルバペネム耐性Ｋ．ニューモニエ、Ｋ．ニューモニエ、カルバペネム耐性Ｅ．コリ、Ｅ．コリ、Ｓ．ニューモニエ、Ｅ．フェカリス、バンコマイシン耐性Ｅ．フェカリス、Ｅ．フェシウム、Ａ．バウマンニ、Ｃ．アルビカンス、及びＣＭＶ）を一晩培養しそして適切な濃度に希釈した（表１）。充填されたフィルターシリンジをＰＢＳ ３ｍＬで洗浄し、続けてシリンジに病原体懸濁液を３回通過させた。溶出バッファ１．０ｍＬ（２Ｎ食塩水）をシリンジに通過させ、フロースルー（溶出液）を回収した。標準希釈及びプレーティング技術を使用して、溶出液の病原体を数えた。試験は、分析した各々の媒体及び病原体の組み合わせに関して２回又は３回のいずれかで反復された。結果が表１及び２に示されている。
【表１】
2018532113.tif 000003
【表２】
2018532113.tif 000004
【０１２２】
上記表は、本明細書に開示される方法を用いた、１４種類の病原体の除去及び濃縮を示している。例えば、表１に示されているように、ＭＲＳＡサンプルは、出発濃度１．２１×１０５ＣＦＵ／ｍＬを有する。表１は、本発明の吸着質の種々の効率を示している。ヘパリン、マンノース、むき出しのビーズ（ＰＥＩ）、ヘパリン／マンノースの混合物、又はヘパリン／マンノース及びＰＥＩを有するカラムを通過又は繰り返し通過した後、各々のサンプルの最終濃度が測定され、記録され、そして表にされた。
【０１２３】
サンプルを、繰り返しの方法で、反復してカラムを通過させた。サンプルは、複数回通過されることができ、各々の通過によりサンプルにおける細菌濃度が減少しそして媒体上の細菌又は病原体が濃縮される。
【０１２４】
病原体のかなりの量が、吸着媒体を使用して、サンプルから分離される。表２は、様々な媒体を使用した病原体の除去を報告している要約表である。病原体が媒体のカラム上で濃縮された後、それはカラムから解放されることができ、そしてその存在および同一性が決定されることができる。病原体は、出発サンプルの体積未満である溶出バッファの量を適用することによって、濃縮されることができる。さらに、この方法は、標準的な病原体検出法、例えば、比色アッセイ、イムノアッセイ、ＥＬＩＳＡ、ＰＣＲベースアッセイなどを妨害する可能性がある血液サンプル由来の細胞及び破片を除去するために使用されることができる。
【０１２５】
実施例５：多糖類吸着修飾ビーズを用いた生物学的サンプル中ウイルス等の病原体の同定
この実施例は、生物学的サンプルからウイルス（例えば、C型肝炎ウイルス（HCV））のような病原体を除去するための本発明の例示的な実施形態の使用を例示する。
【０１２６】
この実施例では、病原体（例えば、ウイルス）がまだ媒体に吸着されている間に、プロテアーゼ又はDNaseのような1つまたは複数の酵素による分解工程が用いられる。この方法で、分解工程は、はるかに少ない量のバッファ、すなわち、溶出に必要な溶液と比較して、必要量よりはるかに少ない量で行われる。プロテアーゼは、例えば、キモトリプシンまたはトリプシンであることができる;DNaseは、エキソまたはエンドヌクレアーゼまたは制限酵素であることができる。
【０１２７】
この実施例において、ウイルスなどの病原体が吸着ビーズ上で濃縮されている。前記ウイルスは、前記ビーズ上に直接吸着されている間に、1つ以上の酵素で消化される。前記ビーズを除去し、PCRを行う。手順は以下である：
１）感染した全血、血清、血漿、または他の生物学的液体をヘパリン化ビーズ（または他の親和性リガンド）に通過させる；
２）前記生物学的液体は、ビーズを含む小さな装置（例えば、本明細書の図）を通過させるか、または生物学的液体を含む容器（例えば、マルチプレートリーダー、コニカルバイアル、試験管など）に吸着ビーズを添加するかのいずれかにより、ヘパリン化ビーズに曝露することができる;
３）ウイルスはヘパリン（または他の炭水化物または親和性リガンド）に結合する。
４）次いで、通常の生理食塩水でリンスすることにより、全血、血清、血漿、または他の生物学的流体をビーズから除去する。
a．ビーズを含む小さなデバイスの場合、流れを使用してビーズ上に生理食塩水を通過させる。
b. 生物学的液体に浮遊するビーズについては、ビーズを分離または濾過し、洗浄のために第2の容器に加えることができる。
５）次いで、結合した病原体を有するビーズを、消化のために酵素に曝露する。
６）ビーズを除去し、PCR増幅工程を分析のために行う。
【０１２８】
このアプローチを、試験ストリップの表面上にテクスチャード加工のヘパリン化された（または他のリガンド）を有する試験ストリップに適用することも可能である。
【０１２９】
細菌、ウイルス、真菌、原生動物、寄生虫、および微生物病原体などの病原体は、アッセイ、例えば、比色アッセイ、イムノアッセイ（例えば、サンドイッチアッセイまたは浸潤棒（dipstick）アッセイ）、酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）、PCRベースアッセイ（例えば、RT-PCR、qPCR、TaqMan（登録商標）アッセイ）、病原体増殖アッセイ（例えば、薬物耐性または抗生物質耐性アッセイ）およびそれらの変形、を用いることにより検出することができる。
【０１３０】
HCV RNAは、COBAS（登録商標）AmpliPrep / COBAS（登録商標）TaqMan（登録商標）HCV試験（Roche Diagnostics、Indianapolis、IN）およびRealTime HCV Genotype II（Abbott Molecular、Abbott Park、IL）などの標準キットを用いるRT-PCRを用いて検出される。
【０１３１】
前述の発明は、理解を明確にする目的で、例示及び実施例によっていくらか詳細に記載されてきたが、当業者は、特定の変更及び修正が、添付の特許請求の範囲内で実施されることができることを理解するであろう。さらに、本明細書で提供される各々の文献は、各々の文献が参照により個別に組み込まれたかのように、同じ程度にその全体が参照として組み込まれる。
【図１】
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【国際調査報告】
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