(57)【要約】      （修正有）【課題】サンプルをより効率的に利用できるアッセイ装置を提供する。【解決手段】アッセイ装置は、液体サンプル区画と、試薬材料を含むサンプル添加区画２０の下流にあり、これと流体連通する試薬区画３０と、試薬区画と流体連通する検出区画４０とを含む。検出区画４０は、基材、及び基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、突起部は高さと、断面と、基材表面と平行な毛管流を生じることができる突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有する。装置は、液体サンプル及び溶解した試薬を含む、検出区画４０内の試薬プルームを生じることができ、試薬プルームの幅は、検出区画４０の幅に実質的にわたって延びる。装置は更に、検出区画４０から流れる液体サンプルを受け取る能力を有する、検出区画４０と流体連通する吸上区画を含む。【選択図】図２
2013148585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アッセイ装置であって、
液体サンプル区画と、
試薬材料を含む、前記サンプル添加区画の下流にあり、これと流体連通する試薬区画と、
前記試薬区画と流体連通する検出区画であって、前記検出区画は、基材、及び前記基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、前記突起部は高さと、断面と、前記基材表面と平行な毛管流を生じることができる前記突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有し、
前記装置は、液体サンプル及び溶解した試薬を含む、前記検出区画内の試薬プルームを生じることができ、前記試薬プルームの幅は、前記検出区画の実質的な幅にわたって延びる、検出区画と、
前記検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、前記検出区画と流体連通する吸上区画とを含む、アッセイ装置。
【請求項２】
前記試薬材料は標識された試薬材料であり、前記装置は、溶解した標識された試薬を含む試薬プルームを生じることができ、前記検出区画はこれと結合された捕捉要素を有する、請求項１に記載のアッセイ装置。
【請求項３】
前記装置は、前記検出区画の幅の少なくとも８０％にわたって延びる、試薬プルームを生成することができる、請求項１に記載のアッセイ装置。
【請求項４】
前記検出区画の幅が、０．７〜１．５ｍｍである、請求項１に記載のアッセイ装置。
【請求項５】
前記試薬区画は、
前記試薬材料を含み、それぞれが前記サンプル添加区画から実質的に同じサンプル流れ条件を受けるようにして前記試薬区画内に配置された、少なくとも２つの試薬セルであって、前記試薬セルは前記サンプル添加区画からのサンプル流れを多数の流れに分割する、少なくとも２つの試薬セルと、
前記多数の流れをより少ない流れに統合する、前記試薬区画の下流に配置される１つ又は２つ以上の流れ制御要素とを含む、請求項１に記載のアッセイ装置。
【請求項６】
前記アッセイ装置の合計面積は、≦９００ｍｍ２である、請求項１に記載のアッセイ装置。
【請求項７】
前記アッセイ装置は矩形であり、各辺の寸法は≦３０ｍｍである、請求項１に記載のアッセイ装置。
【請求項８】
前記アッセイ装置は、≦５０μＬのサンプル量を使用することができる、請求項１に記載のアッセイ装置。
【請求項９】
前記アッセイ装置は、≦２５μＬのサンプル量を使用することができる、請求項８に記載のアッセイ装置。
【請求項１０】
１つ又は２つ以上の関心の検体を検出するための、液体サンプルのアッセイを実行する方法であって、前記方法は、
前記液体サンプルを受けるための液体サンプル添加区画を提供することと、
試薬材料を含む、前記サンプル添加区画と流体連通する試薬区画を提供することと、
捕捉要素が結合された、前記試薬区画と流体連通する検出区画を提供することであって、前記検出区画は、基材、及び前記基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、前記突起部は高さと、断面と、前記基材表面と平行な毛管流を生じることができる前記突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有する、ことと、
前記検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、前記検出区画と流体連通する吸上区画を提供することと、
サンプルをサンプル区画に分配することであって、これによって前記サンプルは毛管現象により前記サンプル区画から前記試薬区画へと流れ、前記サンプルは前記試薬材料を溶解し、液体サンプル及び溶解した試薬を含む試薬プルームを形成する、ことと、
前記サンプル／試薬プルームを毛管現象によって前記検出区画に流すことであって、前記試薬プルームの幅は、前記検出区画の実質的な幅にわたって延び、検体又は対照の存在又は濃度を表す信号が生成される、ことと、
前記１つ又は２つ以上の検体の存在又は濃度を判定するために前記検出区画内で生成される前記信号を読取ることとを含む、方法。
【請求項１１】
前記試薬材料が検出要素を含み、前記検出区画がこれと結合された捕捉要素を有し、前記溶解した試薬材料の少なくとも一部が前記サンプル中の検体と反応する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記試薬プルームが、前記検出区画の幅の少なくとも８０％にわたって延びる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
検出要素を有する前記検体又は１つ又は２つ以上の試薬が、前記検出区画の捕捉要素によって捕捉され、前記検体又は対照の存在又は濃度を表す信号が検出される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
アッセイ装置の合計面積は、≦９００ｍｍ２である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
アッセイ装置は四角形であり、各辺の寸法は≦３０ｍｍである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
サンプル量が、≦５０μＬである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
サンプル量が、≦２５μＬである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
液体サンプル区画と、
試薬材料を含む、前記サンプル添加区画の下流にあり、これと流体連通する試薬区画と、
前記試薬区画と流体連通する検出区画であって、前記検出区画は、基材、及び前記基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、前記突起部は高さと、断面と、前記基材表面と平行な毛管流を生じることができる前記突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有する、検出区画と、
液体サンプル及び溶解した試薬を含む、前記検出区画内の試薬プルームであって、前記試薬プルームの幅は、前記検出区画の実質的な幅にわたって延びる、試薬プルームと、
前記検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、前記検出区画と流体連通する吸上区画とを含む、アッセイ装置。
【請求項１９】
前記アッセイ装置は、≦５０μＬのサンプル量を使用することができる、請求項１８に記載のアッセイ装置。
【請求項２０】
前記アッセイ装置は、≦２５μＬのサンプル量を使用することができる、請求項１９に記載のアッセイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本特許出願は、２０１２年１月２０日に出願された米国特許仮出願番号第６１／５８８７５８号への優先権を主張し、これは本明細書において参照によりその全体が組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、診断アッセイの分野、及びより具体的には、検出されるべき検体が生体又は非生体サンプル中に存在する、側方流動アッセイに関連する。
【背景技術】
【０００３】
診断アッセイは幅広く普及しており、多くの疾患の診断、治療及び管理のための中心になっている。様々なタイプの診断アッセイが、血液、血清、血漿、尿、唾液、組織生検、便、痰、皮膚若しくは喉スワブ及び組織サンプル、又は処理した組織サンプルの検出を容易にするために、多くの年月にわたって開発されてきた。これらのアッセイは多くの場合において、迅速で確実な結果を生じる一方で、使用方法が容易であり、製造が安価であることを期待される。当然、これら全ての要件を同一のアッセイで満たすことは困難である。実際には、多くのアッセイはその速度が制限されている。別の重要なパラメータは感度である。アッセイ技術における最近の開発は、より高感度の試験へと繋がり、これは微量の検体を検出すること、及びサンプル内の疾患の兆候をできるだけ早い段階で検出することを可能にする。
【０００４】
一般的な種類の使い捨てアッセイ装置は、液体サンプルを受ける区画又は領域、試薬区画として既知のコンジュゲート区画、及び検出区画としても既知の反応区画を含む。これらのアッセイ装置は一般に、側方流動試験ストリップとして既知である。これらは、毛管流を支持し得る、流体流の経路を画定する多孔質材料、例えば、ニトロセルロースを利用する。実施例には、米国特許第５，５５９，０４１号、同第５，７１４，３８９号、同第５，１２０，６４３号、及び同第６，２２８，６６０号に示されるものが挙げられ、これらは本明細書において参照によりその全体が組み込まれる。
【０００５】
サンプル添加区画は多くの場合において、サンプルを吸収することができ、血球の分離が所望される際には、また赤血球を効果的に捕捉する、より多孔質の材料からなる。このような材料の例は、紙、フリース、ゲル若しくは組織（例えば、セルロース、ウール、ガラス繊維、アスベスト、合成繊維、ポリマー又はこれらの混合物を含む）などの、繊維性材料である。
【０００６】
アッセイ装置の別の種類は、毛管流を含むべく突起部を有する非多孔質アッセイである。このようなアッセイ装置の例としては、国際公開第２００３／１０３８３５号、同第２００５／０８９０８２号、同第２００５／１１８１３９号、及び同第２００６／１３７７８５号に開示される、開いた側方流動装置が挙げられ、これらは全て、本明細書において参照によりその全体が組み込まれる。
【０００７】
既知の非多孔質アッセイ装置が図１に図示される。アッセイ装置１は、少なくとも１つのサンプル添加区画２、試薬区画３、少なくとも１つの検出区画４、及び少なくとも１つの吸上区画５を有する。区画は、サンプル添加区画から吸上区画までサンプルが流れる流路を形成する。任意により装置に堆積される（例えば、コーティングにより）検体に結合することができる、検出区画４内の抗体などの捕捉要素、及び試薬区画内で装置に堆積される検体の濃度の判定を可能にする試薬に関与することができる標識されたコンジュゲート物質をも含み、標識されたコンジュゲート物質は検出区画における検出のための標識を有する。
【０００８】
サンプルが試薬区画を通じて流れる際に、コンジュゲート物質は溶解し、検出区画へと下流に流れる溶解した標識コンジュゲート物質及びサンプルのコンジュゲートプルームを形成する。特定の種類の装置においては、コンジュゲート物質がコンジュゲート区画の中央に堆積され、サンプルとして側部から溶解し、及び／又は別個の洗浄液が側縁部に沿って堆積したコンジュゲート材料を通じて流れる。このような堆積したコンジュゲート物質の例は、米国特許出願公開第２００９−０３１１８０５（Ａ１）号の図１に示され、これは本明細書においてその全体が組み込まれる。コンジュゲートプルームが検出区画へと流れると、コンジュゲート物質が、例えばコンジュゲート物質と検体の複合体を介して（「サンドイッチ」アッセイにおいて）、又は直接的に（「競合」アッセイにおいて）捕捉要素により捕捉される。拘束されない溶解したコンジュゲート物質は、検出区画を通過して吸上区画５へと流される。
【０００９】
例えば、米国特許出願公開第２００６０２８９７８７（Ａ１）号、同第２００７０２３１８８３（Ａ１）号、米国特許第７，４１６，７００号、及び同第６，１３９，８００号（これらは全て本明細書において参照によりその全体が組み込まれる）に開示される器具は、反応区画における結合したコンジュゲート物質を検出することができる。一般的な標識としては、蛍光染料を励起し、生じる蛍光を感知することができる検出器を導入する器具によって検出され得る、蛍光染料が挙げられる。このような器具は、典型的には約１ｍｍ（これは適切な幅のコンジュゲートプルームに供される、信号を読取るために十分な幅である）の幅を有する読み取りウィンドーを有する。
【００１０】
上記のものなどの既知のアッセイ装置における１つの欠点は、反応区画における溶解したコンジュゲートの流れが、多くの場合において器具の読み取りウィンドーよりも狭く、これがアッセイの感度及び変動性に悪影響を与え得ることである。これは特に、上記のような設計における懸念であり、コンジュゲート物質がコンジュゲート区画の中央に堆積し、サンプルが流れる際に、側方から溶解する。チャネルが読み取りウィンドーよりも広く作製される場合、溶解したコンジュゲートの幅が、読み取りウィンドーの寸法に適合し得るにもかかわらず、読み取りウィンドーの外側の流体サンプルが信号の不在を生じ、無駄になる。これはまた、特に、以下に記載されるより小さなサンプル量に関する懸案となる。以降の記載を通じ、用語「より小さいサンプル量」又は「より小さい量」設計は、「小型」設計と互換可能に使用される。
【００１１】
図１に示される、このような典型的なアッセイ装置のサンプル量は、一般的に約２００μＬの全血である。このようなサンプル量は、瀉血医などの医療専門家が静脈血を採取することを必要とする。いわゆる「指先穿刺」採血により採取可能な血液の量（約２５μＬ以下）に適合する、遥かに小さなサンプル量で機能し得る、側方流動装置に対する必要性が高まっている。このような少量のサンプルとは、ランセットで指先を穿刺した後の、一滴の血液における血液量である。家庭用血糖計は典型的には、血液内の血糖値を測定するために、このような方法で得られた血液の液滴を使用する。このような、より少ないサンプルの量は、血液を採取するために医療専門家を必要とせず、分析用のサンプルを提供する患者に、より高い快適性をもたらす。
【００１２】
必要なサンプル量を低減させるために、より少量のサンプル量に適合するように、側方流動アッセイ装置の寸法が低減される。しかしながら、サンプル量及び装置の寸法を減少させることにより、反応区画における不十分なコンジュゲート物質、及び器具によって読み取られる信号の低下（いくつかの場合において最大５倍弱い信号）、並びにより低い安定性をもたらすことが見出された。反応区画における不十分なコンジュゲート物質は、他の条件の中でもとりわけ、より少ないサンプル量、及び装置内のサンプルの非効率な使用によるものと考えられる。寸法の低減の別の欠点は、検出区画の幅もまた減少することであり、やはり器具によって読み取られる、利用可能な信号が少なくなることである。また、サンドイッチアッセイの場合において、小さな装置は流れ時間及びコンジュゲート物質接触時間を低減し、それによってサンプル中の検体とコンジュゲート物質との間のより弱い結合を生じることが見出された。
【００１３】
反応区画の幅のできるだけ多くを被覆しない、コンジュゲートプルームの問題は、より狭い反応区画を有するより小さい堆積の装置において、及び堆積したコンジュゲート物質が側部から溶解する装置において特に問題である。換言すれば、器具の読み取りウィンドーにより読み取られる、最大量の信号を提供するために、コンジュゲートプルームが、検出区画の幅にわたり、なるべく広く広がることが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、より小さい体積のアッセイ装置内の、サンプル量の減少から生じる信号の損失を回復し得る、アッセイ装置に対する必要性が存在する。また、アッセイ装置（特に、コンジュゲート物質がコンジュゲート区画の中央に堆積し、かつ側方から溶解するような装置）において、検出区画により広いコンジュゲートプルームを提供することができ、溶解したコンジュゲートとサンプルをより良好に混合し、サンプルをより効率的に利用する、アッセイ装置に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記の従来の問題の１つ又は２つ以上を緩和するアッセイ装置を対象とする。
【００１６】
本発明の一態様は、アッセイ装置であって、液体サンプル区画と、試薬材料を含む、サンプル添加区画の下流にあり、これと流体連通する試薬区画と、試薬区画と流体連通する検出区画であって、検出区画は、基材、及び基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、突起部は高さと、断面と、基材表面と平行な毛管流を生じることができる突起部の間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有し、本装置は、液体サンプル及び溶解した試薬を含む、検出区画内の試薬プルームを生じることができ、試薬プルームの幅は検出区画の実質的な幅にわたって延びる、検出区画と、検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、検出区画と流体連通する吸上区画とを含む、アッセイ装置を対象とする。
【００１７】
本発明の別の実施形態により、１つ又は２つ以上の関心の検体の検出のために、液体サンプルのアッセイを実行するための方法が提供される。本方法は、液体サンプルを受けるために液体サンプル添加区画を提供することと、試薬材料を含む、サンプル添加区画と流体連通する試薬区画を提供することと、捕捉要素が結合された、試薬区画と流体連通する検出区画を提供することであって、検出区画は、基材、及び基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、突起部は高さと、断面と、基材表面と平行な毛管流を生じることができる突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有する、ことと、検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、捕捉区画と流体連通する吸上区画を提供することと、サンプルをサンプル区画に分配することであって、これによってサンプルは毛管現象によりサンプル区画から試薬区画へと流れ、サンプルは試薬材料を溶解し、液体サンプル及び溶解した試薬を含む試薬プルームを形成する、ことと、サンプル／試薬プルームを毛管現象によって検出区画に流すことであって、試薬プルームの幅は、検出区画の実質的な幅にわたって延び、検体又は対照の存在又は濃度を表す信号が生成される、ことと、１つ又は２つ以上の検体の存在又は濃度を判定するために検出区画内で生成される信号を読取ることとを含む。
【００１８】
本発明の更に別の態様により、液体サンプル区画と、試薬材料を含む、サンプル添加区画の下流にあり、これと流体連通する試薬区画と、試薬区画と流体連通する検出区画であって、検出区画は、基材、及び基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、突起部は高さと、断面と、基材表面と平行な毛管流を生じることができる突起部の間の毛管空間を画定する、互いの間の距離を有する、検出区画と、液体サンプル及び溶解した試薬を含む、検出区画内の試薬プルームであって、試薬プルームの幅は検出区画の実質的な幅にわたって延びる、試薬プルームと、検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する検出区画と流体連通する吸上区画とを含む、アッセイ装置を対象とする。
【００１９】
本発明の更なる目的、特徴及び利点が、以下の好ましい実施形態の詳細な考察から、当業者に明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】既知のアッセイ装置。
【図２】本発明の一実施形態によるアッセイ装置の概略図。
【図３】本発明の別の実施形態によるアッセイ装置の概略図。
【図４】多数の試薬要素を有する、本発明の別の実施形態によるアッセイの概略図。
【図５】多数の試薬要素を有する、本発明の別の実施形態によるアッセイの概略図。
【図６】検体としてＮＴｐｒｏＢＮＰを有する、異なるアッセイ装置設計の感度。
【図７】検体としてＮＴｐｒｏＢＮＰを有する、異なるアッセイ装置設計の感度。
【図８】より狭い検出区画を有するアッセイ装置と比較した、より広い検出区画を有するアッセイ装置におけるコンジュゲート溶解時間の比較。
【図９Ａ】単一の試薬区画と比較した、本発明による多数の試薬区画からの試薬プルームの幅を図示する写真。
【図９Ｂ】単一の試薬区画と比較した、本発明による多数の試薬区画からの試薬プルームの幅を図示する写真。
【図９Ｃ】単一の試薬区画と比較した、本発明による多数の試薬区画からの試薬プルームの幅を図示する写真。
【図９Ｄ】単一の試薬区画と比較した、本発明による多数の試薬区画からの試薬プルームの幅を図示する写真。
【図１０】全血サンプル及び洗浄を使用した、プロカルシトニン濃度対平均ピーク面積のプロット。
【図１１】全血サンプルを使用した、プロカルシトニン濃度対平均ピーク面積のプロット。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その文脈において別段の明確な指示がない限り、複数の指示対象を包含する。
【００２２】
説明及び請求項を通じて多くの値に関連して使用される用語「約」は、当業者にとって周知であり、許容され得る不正確性を示す。不正確性は好ましくは±１０％である。
【００２３】
本明細書における用語「サンプル」とは成分の存在又は不在、成分の濃度など、そのいずれかの特性を定性的又は定量的に判定されるべく意図された、液体、溶液又は懸濁液の容量を意味する。本発明の文脈における典型的なサンプルは、人間又は動物の体液、例えば血液、血漿、血清、リンパ、尿、唾液、精液、羊水、胃液、喀痰、痰、粘液、涙、便などである。他の種類のサンプルは、ヒト又は動物の組織サンプルに由来し、この組織サンプルは、検査のために特定の組織成分を明らかにするために、液体、溶液又は懸濁液へと加工されている。本発明の実施形態は、あらゆる身体的サンプルに適用可能であるが、好ましくは全血、尿又は痰のサンプルに適用される。
【００２４】
他の例において、サンプルは食物試験、環境試験、生物学的脅威又は生物汚染試験などに関連し得る。これは、本発明において使用され得るサンプルの僅かな例にすぎない。
【００２５】
本発明において、サンプルの側方流動、及びサンプル中に存在する成分と、装置内に存在するか、又は手順の間に装置に追加される試薬との相互作用、並びに定性的又は定量的なこのような相互作用の検出に基づく判定は、診断目的など、いずれかの目的のためであり得る。このような試験は多くの場合において、側方流動アッセイと称される。
【００２６】
診断判定の例としては、例えば、慢性的な代謝異常、例えば、血糖、血中ケトン、尿中ブドウ糖（糖尿病）、血中コレストロール（アテローム性動脈硬化症、肥満等）など、異なる疾患に特異的な検体（マーカーとも称される）、他の特定の疾患（例えば、急性疾患）のマーカー、例えば、冠状動脈感染マーカー（例えば、トロポニン−Ｔ，ＮＴ−ＰｒｏＢＮＰ）、甲状腺機能のマーカー（例えば、甲状腺刺激ホルモンの判定（ＴＳＨ））、ウイルス感染のマーカー（特定のウイルス抗体の検出のための側方流動イムノアッセイの使用）などの判定が挙げられるがこれらに限定されない。
【００２７】
更に別の重要な分野は、コンパニオン診断の分野であり、薬剤などの治療薬が、そのような薬剤を必要とする個人に投与される。薬剤がその所望の効果を有するかどうかを判定するための適切なマーカーの濃度を決定するために、その後、適切なアッセイが実行される。あるいは、薬がこれを必要とする個人を助けるかどうかを決定するために、治療薬の投与の前に、本発明のアッセイ装置が使用され得る。
【００２８】
更に別の重要な分野は、薬剤乱用を示す薬剤及び薬物代謝産物の容易かつ迅速な検出、例えば、尿サンプル内の特定の薬物及び薬物代謝産物（例えばＴＨＣ）の決定の分野である。
【００２９】
用語「検体」は、用語「マーカー」の同義語として使用され、定性的又は定量的に測定されるいずれかの化学又は生物学的物質を包含し、かつ小さな分子、タンパク質、抗体、ＤＮＡ、ＲＮＡ、核酸、ウイルス成分若しくは完全なウイルス、細菌成分又は完全な細菌、細胞成分又は完全な細胞、並びにこれらの複合体及び誘導体を含み得る。
【００３０】
用語「区画」、「領域」及び「部位」は、本記載、実施例及び請求項の文脈において、先行技術の装置又は本発明の実施形態による装置のいずれかにおける基材上の流体流路の部分を定義するために使用される。
【００３１】
用語「反応」は、基材上又は基材内のサンプル成分と少なくとも１つの試薬との間で、又はサンプル内に存在する２つ又は３つ以上の成分の間で生じるいずれかの反応を定義するために使用される。用語「反応」は特に、検体の定性的又は定量的な決定の一部として検体と試薬との間で生じる、反応を定義するために使用される。
【００３２】
用語「基材」とは、サンプルが添加され、その中で判定が行われるか、又は検体と試薬との間の反応が生じる、キャリア又はマトリックスを意味する。
【００３３】
本発明は、側部から溶解するコンジュゲート物質、又は小型アッセイ装置において使用される少ないサンプル量のために、より狭い試薬プルーム（上記）によるより弱い信号の問題を、少なくとも部分的を解決する、少なくとも１つの検体の存在又は量を決定するための、側方流動アッセイ装置を対象とする。図２及び図３は、本発明によるこのような装置の好ましい実施形態の概略図を図示する。アッセイ装置１０は、少なくとも１つのサンプル区画２０、少なくとも１つの試薬区画３０、少なくとも１つの検出区画４０、及び少なくとも１つの吸上区画５０を有する。区画は、サンプル添加区画から吸上区画までサンプルが流れる流路を形成する。
【００３４】
必要とされるサンプルの量の低減の所望の目標を達成するためには、上記のとおり、器具によって読まれる信号が不十分となるため、単に従来的に装置を縮小することでは不十分であることを本発明者ら見出した。更なる研究により、従来的な大きさのアッセイ装置において、すなわち、およそ２００μＬの血液を使用するものにおいて、サンプルの検体の約１０％のみが検出区画において捕捉及び検出されることが見い出された。これは、より大きなサンプル量においては十分な効率性であり得るが、このような低い効率性は、従来的な装置と比較してはるかに小さい寸法及び実質的に小さいサンプルを有する、本発明の装置においては、不十分な信号を生じる。
【００３５】
より小さい体積の装置及びサンプル量の検体捕捉を最大化するため、本発明は、広範な研究の後に、十分な信号を有する小型化した装置を提供するために、修正が必要であることを見出した。簡潔に述べると、これらは、
試薬区画から来る溶解した試薬プルームの幅を増加させ、流路の幅を増加させることによって、検出区画の有効面積を増加させることと、
試薬区画内の試薬材料と検体との間の接触時間を増加させ、かつ検出区画内の標識された検体と捕捉要素との間の接触時間を増加させるために、合計アッセイ流れ時間を増加させることと、
試薬区画の試薬溶解時間が最大化され、一方でアッセイ流れ時間の最後の十分な洗浄を可能にすることを確実にすることとを含む。これらの修正は、以下でより詳細に記載される。
【００３６】
アッセイ装置の構成要素（すなわち、装置の他の部分からの別個の部品であってもなくても、装置の物理的構造）は、コポリマー、ブレンド、ラミネート、金属ホイル、金属フィルム又は金属から調製され得る。あるいは、装置構成要素は、コポリマー、ブレンド、ラミネート、金属ホイル、金属フィルム金属から、以下の材料の１つを堆積させて調整される：ポリオレフィン、ポリエステル、スチレン含有ポリマー、ポリカーボネート、アクリルポリマー、塩素含有ポリマー、アセタールホモポリマー及びコポリマー、セルロース類及びこれらのエステル、硝酸セルロース、フッ素含有ポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、硫酸含有ポリマー、ポリウレタン、シリコン含有ポリマー、ガラス並びにセラミック材料。あるいは、装置の構成要素は、プラスチック、エラストマー、ラテックス、シリコンチップ又は金属で作られる。エラストマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリレート、シリコンエラストマー又はラテックスを含み得る。あるいは、装置の構成要素は、ラテックス、ポリスチレンラテックス又は疎水性ポリマーから調製され、疎水性ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリエステルを含み得る。あるいは、装置の構成要素はＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、ポリスチレン、ポリアクリレート、又はポリカーボネートを含み得る。あるいは、装置構成要素は、エンボス加工、ミリング又は射出成形され得るプラスチックから、又は銅、銀及び金のフィルムの表面から作製され、この上に様々な長鎖アルカンチオールが吸収され得る。ミリング又は射出成形され得る、プラスチックの構造は、ポリスチレン、ポリカーボネート、又はポリアクリレートを含み得る。特に好ましい実施形態において、アッセイ装置は、例えば、商標名Ｚｅｏｎｏｒ（登録商標）で販売される環状オレフィンポリマーから射出成形される。好ましい射出成形技術は、米国特許第６，３７２，５４２号、同第６，７３３，６８２号、同第６，８１１，７３６号、同第６，８８４，３７０号、及び同第６，７３３，６８２号に記載され、これらは全て、本明細書において参照により全体が組み込まれる。
【００３７】
流路は、開いた又は閉じた経路、溝及び毛管を含み得る。好ましくは流路は、毛管流が流路を通じて維持されるような寸法、形状及び相互の間隔を有するように、突起部に隣接する側方流動経路を含む。一実施形態において、流路は、底面及び側壁を有する基材内のチャネル内にある。この実施形態において、突起部は、チャネルの底面から突出する。側壁は、液体の毛管機能に寄与してもしなくてもよい。側壁が液体の毛管現象に寄与しない場合、液体が突起部により画定される流路に収容された状態に維持するために、最外突起部と側壁との間に間隙が提供され得る。図１は突起部７を図示する。
【００３８】
一実施形態において、流路は少なくとも部分的に開いている。別の実施形態において、流路は完全に開いている。開いているとは、毛管距離において蓋又はカバーが存在しないことを意味する。流路に対する物理的保護として存在する場合、蓋は、流路内の毛管流に寄与しない。開いた側方流動は、以下の出願公開に記載され、これらは本明細書において参照としてその全体を組み込まれる：国際公開第２００３／１０３８３５号、同第２００５／０８９０８２号、同第２００５／１１８１３９号、同第２００６／１３７７８５号、及び同第２００７／１４９０４２号。突起部は高さ（Ｈ）、直径（Ｄ）及び突起部の間の距離（ｔ１、ｔ２）を有し、それによってこの区画における、血漿、好ましくはヒトの血漿の側方毛管流が達成される。これらの寸法は、米国特許出願公開第２００６／０２８５９９６号に図示され、これは本明細書において参照によりその全体が組み込まれる。上記の高さ、直径及び突起部間の距離を最適化することに加え、突起部は突起部の表面を変性させることによって所望の化学的、生物学的又は物理的機能を付与され得る。一実施形態において、突起部は、約１５〜約１５０μｍ、好ましくは約３０〜約１００μｍの範囲の高さ、約１０〜約１６０μｍ、好ましくは４０〜約１００μｍの直径、及び互いに約３〜約２００μｍ、好ましくは５〜５０μｍ又は１０〜約５０μｍの突起部間の間隔を有する。流路は、約５〜約５００ｍｍ、好ましくは約１０〜約１００ｍｍの長さ、約０．３〜約１０ｍｍ、好ましくは約０．３〜約３ｍｍ、好ましくは約０．５〜１．５、及び好ましくは約０．５〜１．２ｍｍの幅を有し得る。
【００３９】
殆どの検出は、流体流路の検出区画部分において生じるが、装置の他の部分において検出が行われ得ることも可能である。例えば、非侵襲性、非反応性サンプルの一体性測定は、サンプル区画と試薬区画、又は試薬添加区画との間で、好ましくはフィルター要素（存在する場合）の後方で生じ得る。他の測定は、ブランク値、ＨｂＡ１ｃなどの判定のためのヘモグロビン及び糖化ヘモグロビンの両方を測定するための、二部分反応シーケンスの一方などを含み得る。
【００４０】
液体サンプル区画２０（液体サンプル添加区画とも称される）は、ピペットなどのサンプル分配器からサンプルを受け取る。サンプルは典型的には、区画の上へと堆積される。サンプル添加区画は、サンプルが反応区画に堆積される点から、任意のフィルター及び試薬添加区画を通じて、好ましくは毛管流を通じて、液体サンプルを移送することができる。毛管流を生じる構造は、ニトロセルロースなどの多孔質材料を含み、又は好ましくは、図１に図示されるように、微細柱状物による。指先穿刺量の血液を使用し得るこれらの装置において、サンプルは指に触れて直接採取されるか、又は同時係属出願において記載されるような毛管ピペットによって採取され得る。
【００４１】
サンプルから粒子を濾過し、又は血液から血球を濾過し、装置を通じて血漿がより遠くまで移動できるように、サンプル添加区画内にフィルター材料（図示されない）が配置されてもよい。
【００４２】
サンプル追加区画と検出区画との間に、試薬区画３０が位置する。試薬区画は、分析要素と結合する試薬であり、一般的に反応において有用な試薬であり（免疫エッセイのための抗体又は抗原などの結合パートナー、酵素アッセイのための基材、分子診断アッセイのためのプローブ）、結合した試薬を安定化させる材料などの補助剤、反応への干渉を抑制する材料などを含み得る。一般的に反応において有用な試薬の１つが、以下に記載されるような、検出可能な信号を有する。いくつかの場合において、例えば、着色した又は蛍光分子などの、分光法を使用して検出可能な分子が挙げられるがこれらに限定されない、検出可能な信号を形成するために、試薬が検体と直接反応するか、又はカスケード反応を通じて反応する。試薬区画の試薬の量は、同じ試薬の幅を維持しながら、装置に堆積される試薬の長さによって調節することができる。試薬の量は、長さを維持しながら幅を変えることによって調節され得る。試薬の量は、幅及び長さを同時に変えることによって更に調節され得る。１つの好ましい実施形態において、試薬区画は、コンジュゲート物質を含む。用語「コンジュゲート」とは、検出要素及び結合パートナーの両方を有するいずれかの部分を意味する。
【００４３】
検出要素は、その物理的分布及び／又はこれが生じる信号（発光分子（例えば、蛍光剤、リン発光性剤、化学発光性剤、生物発光剤など）、着色分子、反応の際に色を生成する分子、酵素、放射性同位体、特定の結合を呈するリガンドなどが挙げられるがこれに限定されない）の強度に関連して検出される薬剤である。標識とも称される検出要素は、好ましくは、発色団、蛍光色素分子、放射能標識及び酵素から選択される。好適な標識が、抗体、タンパク質及び核酸の標識のための広範な染料を提供する供給元から市販される。例えば、実際に全可視及び赤外スペクトルに及ぶ蛍光色素分子が存在する。好適な蛍光剤又はリン光性標識は、例えば、フルオレセインＣｙ３、Ｃｙ５などが挙げられるがこれらに限定されない。好適な化学発光性標識は、例えば、ルミノール、サイリュームなどであるがこれらに限定されない。
【００４４】
同様に、放射能標識は、市販されているか、又は検出要素がこれらが放射能標識を組み込むようにして合成され得る。好適な放射能標識は、例えば、放射性ヨード及びリン、例えば、１２５Ｉ及び３２Ｐである。
【００４５】
好適な酵素標識は、例えば、わさび大根ペルオキシターゼ、βガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼなどが挙げられるがこれらに限定されない。２つの標識は、これらが、互いに阻害、干渉又は抑制することなく、個別に検出され、かつ好ましくは同時に数量化され得るときに、「区別可能」である。多数の検体又はマーカーが検出される際、２つ又は３つ以上の標識が使用され得る。
【００４６】
結合パートナーは、検体の存在又は量を判定するために使用され得る複合体を形成し得る材料である。例えば、「サンドイッチ」アッセイにおいては、コンジュゲートの結合パートナーは、検体及びコンジュゲートを含む複合体を形成し、この複合体は、検出区画に組み込まれる、捕捉要素とも称される別の結合パートナーへと更に結合し得る。競合イムノアッセイにおいて、検体はコンジュゲートの内の結合パートナーの、検出区画に組み込まれた捕捉要素とも称される別の結合パートナーへの結合と干渉する。コンジュゲートに含まれる例の結合パートナーは、抗体、抗原、検体又は検体擬似体などを含む。
【００４７】
上記のように、発明者は、検出区画内で器具によって検出され得る信号量を増加させるために、試薬区画からの試薬プルームは、検出区画を通じて流路の幅のできるだけ多くを被覆するために、できるだけ広くなくてはならない。試薬プルームの幅を増加させ得るいずれかの技術が本発明において使用され得る。
【００４８】
試薬プルームの幅を増加させるために好ましい実施形態は、２０１２年１月２０日に出願され、その全体が本明細書において参照により組み込まれる、同時係属出願、表題「Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｅｌｌｓ」（出願番号第６１／５８８７３８号、代理人整理番号第ＣＤＳ  ５１０４ＵＳＰＳＰ号、第１発明者Ｚｈｏｎｇ  Ｄｉｎｇ）に記載される。要するに、多数の領域が試薬区画内に試薬材料（今後「試薬セル」と称される）を有する多数の領域と、多数の試薬セルから生じる多数の流れを１つの流れに再統合する要素とが、より望ましく混合された、より広い試薬プルームを、これが試薬区画を超えて検出区画に入る際に生じる。
【００４９】
図４において、かつ図５において更に詳細に図示される１つの好ましい実施形態において、多数の、かつ好ましくは同一の試薬セル（すなわち、２つを超えるセルであり、図４及び図５の場合においては４つのセル）は、各１つの試薬セルが試薬区画内のセルの対称性により、同じ流れ条件を経るような様式で配置される。各試薬セルからの溶解した試薬は、流量制御要素により形成されるチャネルゲートを通じて流れ、これが検出区画に流れる際に単一の流れを形成する。
【００５０】
より具体的に図４及び図５は、４つの試薬セル３１ａ〜ｄを含む実施形態を図示する。試薬セルは試薬区画において対称的に配置され、それによってそれぞれが、サンプル流がサンプル追加区画から試薬区画へと通過する際に、実質的に同一のサンプル流れ条件を経る。２つ以上（例えば、３、４、５、６、７など）の任意の数の試薬セルが本発明の範囲内であるが、式２ｎ個によって表される幾何級数のセルを有することが好ましい（式中、ｎは０ではない、負でない整数）。この好ましい実施形態におけるセルの数は、２、４、８、１６などの試薬セルである。例えば、８セルではｎは３であり、１６セルではｎは４である、など。
【００５１】
下流流れ制御要素３４、及び流れチャネルゲート３５が試薬区画の下流に位置し、これらは、検出区画への移動のために、試薬セルからの多数の流れを組み合わせて単一の流れに戻すように配置される。下流の流れ制御要素は、多数の流れを、単一の流れが達成されるまで、より少ない流れへと組み合わせる。
【００５２】
好ましい実施形態において、流れ制御要素３４は、図３に示されるように、流体流の方向で各試薬セルの間で延びる部分３６を有する。この実施形態において、２ｎ個の試薬セルは、（２ｎ）×２個の流れを生じる。流れ制御要素の第１ステージセットは、試薬セルのすぐ下流に、流れ方向における試薬セルの対称軸で中央に合わせられて、２ｎ個の流量制御ゲートの第１ステージを画定する。流量制御ゲートの第１ステージから、２ｎ個の流れが出る。流量制御要素の第２ステージは、２（ｎ−１）個の流量制御ゲートを画定し、これは２（ｎ−１）個の流れを生じ、単一の流れが生じるまでこれが続く。生じる単一の流れは、既知の側方流動装置により可能であったものよりも、広い試薬プルームを有し、より多くの信号を生じる。
【００５３】
流量制御要素は、試薬セルの前又は後のいずれかに流れを向け直す任意の構造であり得る。これらは、アッセイ装置の基材から突出する構造であり得、上記のように、微細柱状物と、同じ方法で形成される。構造体のいくらかは、流路の側壁であり得、図５で参照番号３７で示されるように、流路は狭まる。
【００５４】
試薬区画内に多数の試薬セルを使用することにより、検出区画に入る溶解した試薬プルームの幅は、多くの試薬セル及び流路によって良好に画定及び制御され得る。より多くのセルは、試薬の流れの幅を増加させる。多くの試薬セルにより可能となる、表面対体積のより大きな比率は、同じ流量を想定した際に、単位面積当たりのより大きな湿潤面積により、より良好な試薬の溶解を可能にする。加えて、所望の水準における全体流量を維持する一方で、各セルにおける流量はより低くすることができる。例えば、４つの試薬セル設計において、各試薬セルを通過する流量は、試薬セルに入る元の流量の１／４である。これは、サンプルが試薬セル内の試薬材料と相互作用するための、より多くの時間をもたらし、試薬材料の同じ流れに対する溶解を促進する。
【００５５】
多数の試薬セルの設計の別の利益は、流量制御要素によって提供される屈曲を有する長く狭い流路が、拡散及び収束の両方によるより良好な混合をもたらすことである。
【００５６】
試薬プルームの幅を増加させるための別の実施形態は、試薬区画の流路の全幅にわたる試薬区画内に試薬材料を堆積させることである。堆積させる試薬材料の高さは、物質が、試薬区画流路の幅の部分にのみ堆積されるときに使用される場合よりも低い。サンプルがサンプル添加区画から流れる際に、これは試薬区画の前幅にわり、堆積された試薬材料と出会う。サンプルは、試薬材料の上部にわたって流れる。サンプル流は、試薬材料との接触を避けることができないため、全てのサンプルが溶解して試薬材料と混合する。結果として、試薬プルームは、試薬区画流路の幅の全体ではないにしろ、多くの部分を被覆しながら、試薬区画を出る。
【００５７】
任意により、試薬区画の前又は後、かつ検出区画の前の流体流路には、試薬添加区画がある。試薬添加区画が、図２及び図３に３５としえ図示される。試薬添加区画は、装置の外部から試薬を添加することを可能にする。例えば、試薬添加区画は、サンプル、及び吸上区画への流体経路に存在する他の結合されていない成分を洗い流すために使用され得る中断試薬を追加するために使用され得る。好ましい実施形態において、試薬添加区画３５は、試薬区画３０の後に位置する。
【００５８】
試薬区画の下流には、検出区画４０があり、これは試薬区画と流体連通している。試薬区画４０は、上記のものなどの突起部又は微細柱状物を含み得る。また上記のように、これらの突起部は好ましくは、射出成形又はエンボス加工など、Ｚｅｏｎｏｒなどの光学プラスチック材料から基材へと一体的に成形される。上記のように、従来的な大きさの装置は典型的には検出区画の流路の幅は、典型的には約２ｍｍであり、これは一般的に、試薬プルームが検出区画の前幅を被覆しない場合にも、器具が読み取るために十分な信号を提供する。
【００５９】
検出区画は、いずれかの検出可能な信号が読み取られる場所である。検出区画内の突起部に取り付けられた好ましい実施形態は、捕捉要素である。捕捉要素は、コンジュゲート、又はコンジュゲートを含む複合体のための結合パートナーを含み得る。例えば、検体が特定のタンパク質である場合、コンジュゲートは蛍光プローブなどの検出要素に連結された、このタンパク質と特異的に結合する抗体であり得る。捕捉要素は、ひいてはこのタンパク質にやはり特異的に結合する別の抗体であり得る。別の実施例において、マーカー又は検体がＤＮＡである場合、捕捉分子は合成オリゴヌクレオチド、その類似物又は特定の抗体であり得るが、これらに限定されない。他の好適な捕捉要素としては、検出される抗体に特異的な、抗体、抗体断片、アプタマー、及び核酸配列が挙げられる。好適な捕捉要素の非限定的な例は、ビオチン官能基を含有するコンジュゲートに結合するアビジン官能基を有する粒子である。検出区画は、多数の検出区画を含み得る。多数の検出区画は、１つ又は２つ以上のマーカーを含むアッセイのために使用され得る。多数の検出区画の場合において、捕捉要素は、第１及び第２捕捉要素などの多数の捕捉要素を含み得る。コンジュゲートは例えば、試薬区画内のコーティングによりアッセイ装置に予め堆積されてもよい。同様に、捕捉要素は、検出区画のアッセイ装置上に予め堆積されてもよい。好ましくは、検出要素及び捕捉要素の両方が、それぞれ、アッセイ装置上で、反応区画及び検出区画上に予め堆積される。
【００６０】
サンプルがサンプル区画に供給された後、試薬区画に達する。サンプルが試薬区画を通じて流れ、これと相互作用、かつ試薬添加区画においてこれと光学的に相互作用した後、サンプル及び試薬プルームは、流体流内に含まれる。試薬プルームは、試薬区画に溶解した試薬材料、又は試薬添加区画を通じて添加された試薬材料のいずれかを含み得る。試薬プルームは、検出要素及び結合パートナーの両方を有するコンジュゲートを含むことがあり、この場合これは、コンジュゲートプルームと称されることが多い。明細書全体を通じて示されるように、発明者が面する１つの課題は、試薬プルームをこれが検出区画に入る際になるべく広く維持することであった。
【００６１】
しかしながら、上記のように、より小さい体積の装置において（例えば上記の）従来的な大きさの装置を単純に縮小することは、十分な信号を提供しない。発明者は、検出区画の幅が十分な信号を提供するためには狭すぎたことを見出した。結果として、装置の体積を低減させて、サンプル量を低減させる必要性に反し、発明者らは、より小さい面積の装置における、比較的広い検出区画を維持することが必要であることを見出した。したがって、好ましい実施形態において、検出区画流路の幅は、０．５ｍｍ超、好ましくは０．７ｍｍ超、好ましくは０．８ｍｍ超、より好ましくは０．９ｍｍ超、及び最も好ましくは約１ｍｍである。
【００６２】
より広い試薬プルームによって可能となるより強い信号、及びより広い検出区画幅が、図６及び図７のグラフに示される。１５マイクロリットルのサンプル量の血清が、Ｒ２．０２、Ｒ２．０４、Ｒ２．０９及びＲ３．１６の試験チップ設計で利用された。Ｒ１．０２チップ設計は、対称チップであり、２００マイクロリットルの全血で使用することを意図された。Ｒ１．０２チップは、この実施例において、４５マイクロリットルの血清で試験された。棒線及び曲線Ａ（Ｒ２．０２）は、単一の試薬セル、及び０．５ｍｍの幅を備える検出区画を備えるそのまま縮小された検出区画を有する小型装置であり、一方で棒線及び曲線Ｂ（Ｒ２．０９）は、２つの試薬セル及び１ｍｍのより広い検出区画を有する小型装置である。２つの追加的な装置のデータがまた、比較のために含まれる。曲線及び棒線Ｃ（Ｒ１．０２）は、２００μＬの全血サンプル量を有する従来的な大きさの装置であり、曲線及び棒線Ｄ（Ｒ２．０４）は１ｍｍの検出区画幅を有する単一の試薬セル装置である。曲線Ｅ（Ｒ３．１６）は、二重試薬セル及び１ｍｍ幅の検出区画を含む。結果が示すように、本発明によるより広い試薬プルーム、及びより広い検出区画を有する、Ｂとして示されるアッセイ装置は、他の小型設計と比較して遥かに高い感度を有する。従来的な大きさの装置と同等の感度を有するＥによって表されるアッセイ装置がより顕著であり、これは意外なことに従来的な装置において生成される可能な信号のおよそ１０倍の量のサンプルをもたらした。
【００６３】
より広いプルーム幅、及び検出区画幅を通じた流路幅は共に、検出区画の多くの部分にわたり生成される信号のために、検出区画内においてより多量の信号を提供する。これは、従来的な大きさのアッセイ装置と比較して、大幅に低減したサンプル量を可能にする。本発明において、約≦５０μＬ、≦４０μＬ、≦３５μＬ、≦２５μＬ、及び更に≦１５μＬのサンプル量が可能である。全血が使用される場合、サンプルの一部がフィルター内に保持されるため、サンプルはおよそ２５〜５０μＬである。血清が使用される場合、サンプル量はより少ない（例えば、約１５μＬ以下）であり得る。洗浄液は、全血とともに使用され得る。洗浄液が使用される場合、体積は約１０μＬ以下である。
【００６４】
検出区画の下流に吸上区画があり、検出区画と流体連通している。吸上区画は、液体サンプル及び流路内の他のいずれかの物質（例えば、非結合試薬、洗浄流体など）を受ける容量を有する、アッセイ装置の領域である。吸上区画は、検出区画を通じて、その外へと液体サンプルを移動させ続ける毛管力を提供する。吸上区画は、ニトロセルロースなどの多孔質材料を含んでもよく、又は本明細書において記載される突起物などの非多孔質構造であってもよい。吸上区画は、例えば、蒸発性加熱又はポンプを使用する、非毛管流体駆動手段を含み得る。本発明によるアッセイ装置において使用される吸上区画の更なる詳細は、米国特許出願公開第２００５／００４２７６６号、及び同第２００６／０２３９８５９に見出され、そのいずれもが本明細書において参照により全体が組み込まれる。吸上区画はまた、２０１２年１月２０日に出願され、参照によりその全体が組み込まれる、同時係属特許出願、表題「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａｎ  Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ」（出願番号第６１／５８８７７２号、代理人整理番号第ＣＤＳ  ５１１２ＵＳＰＳＰ号、第１発明者Ｊａｍｅｓ  Ｋａｎａｌｅｙ）にも記載される。上記のように、アッセイ装置を小型化することの一つの不利益は、合計アッセイ流れ時間の減少であり、これは、試薬区画内における試薬とサンプルとの間の相互作用（例えば、反応又は検出区画の結合など）のための接触時間を低減させる。合計アッセイ流れ時間を低減させるための１つの好ましい実施形態は、吸上区画を修正することである。上記のように、吸上区画は、液体を検出区画を通じて、外に出すための毛管力を提供する。どれだけ速く、又は遅くこれが生じるかは、吸上区画の構成を変更させることによって制御され得る。１つの特に好ましい実施形態は、矩形の吸上区画を使用し、矩形の長辺が流れ方向に延びている。これはアッセイ装置の圧力勾配を減少させ、これは等しい長さの辺を有する吸上区画と比較して液体サンプルの流量を減少させる。吸上区画の追加的な詳細は、同時係属特許出願、表題「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａｎ  Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ」（出願番号第６１／５８８７７２号、代理人整理番号第ＣＤＳ  ５１１２ＵＳＰＳＰ）に見出され得る。合計アッセイ流れ時間を増加させるためのいずれかの方法が、本発明の本体用において使用され得、より狭い減少流路、流れを遅くする流路内の障壁などを含み得る。
【００６５】
本発明の別の態様により、発明者らは、試薬溶解時間は、従来的な大きさのアッセイ装置と比較して、合計流れ時間が減少するにもかかわらず、試薬区画内の試薬材料の量を増加させることにより、例えば、同時係属出願、表題「Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｅｌｌｓ」（上記）に記載の試薬材料の分割により、最大化され得ることを見出した。更に驚くべきことに、発明者らは、依然として所望の性能を維持しながら、必要とされる洗浄液の量が、最小化され得ることを見出した。図８は、０．５ｍｍの流路幅を有するもの（棒線Ａ−Ｒ２．２０２）、及び１．０ｍｍの流路幅を有するもの（棒線Ｂ−Ｒ２．０９）の２つのアッセイ装置の比較を図示する。図８が図示するように、予測された通り、より狭い流路を有するアッセイ装置（棒線Ａ）（すなわち、８分をやや下回る流れ時間）と比較して、より広い流路を有するアッセイ装置（棒線Ｂ）は、より短い流れ時間（すなわち、６分をやや超える）を有する。しかしながら、棒線Ｂによって示されるアッセイ装置における試薬溶解時間は、棒線Ａによって示されるアッセイ装置における試薬溶解時間よりも長い。これは、洗浄液の合計流れ時間に対する比率が低減される一方で、以前として十分なアッセイ装置を維持し得るという驚くべき発見により可能となる。
【００６６】
好ましくは、サンプル添加区画、検出区画、及び吸上区画を含む流路全体は、基材との関係において実質的に垂直であり、流路内にサンプルの側方流動を生じることができる、高さ、直径及び相互の間隔を有する突起部を含む。
【００６７】
上記の実施形態のいずれかにおいて、装置は好ましくは使い捨てアッセイ装置である。アッセイ装置は、取り扱い及び保護の容易性のためにハウジング内に収容され得る。アッセイ装置がこのようなハウジング内に収容される場合、ハウジングは好ましくはサンプルをアッセイ装置に添加するためのポートを含む。
【００６８】
本発明のアッセイ装置は、本発明のアッセイに実行された、アッセイ装置の結果を読むための装置（読み取り機）と共に使用され得る。読み取り機は、光検出器などの検出要素から発信されるか、又は反射される信号を読取るための手段、及び一体型の読み取り機又は別個のコンピュータ内に含まれ得るマイクロプロセッサなどの、信号を処理し結果を表示するための手段を含む。好適な読み取り機は、米国特許出願公開第２００７／０２３１８８３号、及び米国特許第７，４１６，７００号の実施例に記載され、これらは両方とも参照によりその全体が組み込まれる。
【００６９】
別の実施形態は、アッセイ装置で実行されるアッセイの結果を読み取るための装置であり、この装置は、アッセイ装置の既定される位置に存在する少なくとも１つの検出要素から発信又は反射される信号を読取ることができる検出器を含む。上記の実施形態のいずれかにおいて、読み取りは好ましくは、色、蛍光、放射能又は酵素活性の検出及び／又は数量化から選択される。
【００７０】
本発明の別の態様は、１つ又は２つ以上の関心の検体の検出のために、液体サンプルのアッセイを実行する方法を対象とする。関心の検体を含むものと考えられる液体サンプルは、例えば、装置のハウジングのポートを通じて、又は指先穿刺採血の場合においてサンプル区画に直接指を触れることによって、アッセイ装置のサンプル添加区画に堆積される。サンプルは毛管現象により、流体流経路により任意のフィルターを通じ、試薬区画内へと移動し、ここで試薬材料を溶解する。好ましい実施形態において、サンプルは、サンドイッチタイプのアッセイの場合において、検出要素と、直接的又は間接的に（例えば、抗体を通じて）反応する。サンプルは、溶解した試薬のプルームを有する試薬区画から離れるように流れ、検出区画へと流れる。
【００７１】
次に、毛管現象によりサンプルが検出区画へと移動され、ここで試薬プルームは、検出区画の幅を実質的に延ばす。好ましい実施形態において、試薬プルームは、検出区画の幅の少なくとも８０％、及びより好ましくは少なくとも９０％延びる。検出区画において、検体又は対照を表す信号が生成される。好ましい実施形態において、検出要素を有するサンプル、あるいは１つ又は２つ以上の試薬が、検出区画の表面上の抗体などによって捕捉され、検体又は対照の存在又は濃度を表す信号が生成される。上記の読み取り又は検出器はその後、検出区画により、例えば、検体又は対照の存在又は濃度を決定するための、検出要素によって生成される信号を読取ることによって生成される、信号を読むために使用される。サンプルは、検出区画から吸上区画へと移動する。読み取り機は、検出区画を通じてサンプルが移動した直後又は少し後に信号を読取ることができる。また、検出区画から離れた、いずれかの非結合検出要素を洗浄するために、装置を通じてサンプルの後に１つ又は２つ以上の洗浄液が送達される。
【００７２】
本発明の実施形態による方法、アッセイ、装置及び読み取り機は、より良好な免疫化学反応の反応動力学、及びより良好なアッセイ感度に主に関連する、多くの利益を有する。
【００７３】
本発明は本明細書において示される特定の実施形態に限定されないことが理解される。以下の実施例は例示目的のために提供され、本発明の領域を限定することを意図されず、本発明は、添付の請求項及びその等価物によってのみ限定される。
【実施例】
【００７４】
（実施例１）
シッフ塩基連結による、タンパク質の共有結合不動化のために、表面上に酸化デキストランを有する、Ｚｅｏｎｏｒ（Ｚｅｏｎ，Ｊａｐａｎ）で作製されたプラスチック基材チップが使用された。蛍光で標識されたＡｎｔｉ−ＮＴ−ｐｒｏＢＮＰモノクローナル抗体は、試薬区画を生成するために堆積させ、かつ乾燥させた。Ａｎｔｉ−ＮＴ−ｐｒｏＢＮＰモノクローナル抗体は、試薬区画を生成するために堆積させ、かつ乾燥させた。より良好な毛管流のためにサンプルの湿潤性を増加させるために、装置に少量のＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−４５が堆積された。ＮＴ−ｐｒｏＢＮＰを混ぜた血清が装置のサンプル区画に添加され、微細柱状物の毛管現象が、流路を通じて吸上区画にサンプルを分配した。１５マイクロメートルのサンプル量が低体積チップ設計Ｒ２．０２、Ｒ２．０４、Ｒ２．０９及びＲ３．１６で利用された。Ｒ１．０２チップ設計は、対称チップであり、２００マイクロリットルの全血で使用することを意図された。Ｒ１．０２チップ装置は、この実施例において、４５ｍＬの血清で試験された。典型的なアッセイ時間は約１０分間であった。検出区画における、蛍光標識された複合物からの信号強度は、プロトタイプ線形照明蛍光スキャナーにおいて記録された。結果は、上記の図６〜８に示される。
【００７５】
図９Ａは、１つの試薬セルを使用して、試薬プルームの幅を示す。図９Ｂは、検出区画内で生成される信号の幅を示す。図９Ｃは、本発明による２つの試薬セルを使用した試薬プルームの幅を示する。図９Ａ及び９Ｃは、単一の試薬セルよりも遥かに広いプルームを提供する多数の試薬セルを明確に示す。図９Ｂ及び９Ｄは、多数の試薬プルームが、検出区画においてより広い信号を提供し、これが器具によってより多くの信号が読み取られることに繋がることを示している。
【００７６】
（実施例２）
二重試薬セル及び１ｍｍ検出区画幅を有する、及びシッフ塩基結合によりタンパク質の共有結合不動化のために、表面上に酸化デキストランを有する、Ｚｅｏｎｏｒ（Ｚｅｏｎ，Ｊａｐａｎ）から作製されたプラスチック基材アッセイ装置が使用された。蛍光で標識された抗プロカルシトニンモノクローナル抗体は、試薬区画を生成するために堆積させ、かつ乾燥させた。抗プロカルシトニンモノクローナル抗体は、試薬区画を生成するために堆積させ、かつ乾燥させた。より良好な毛管流のためにサンプルの湿潤性を増加させるために、装置に少量のＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−４５が堆積された。この実施例において、プロカルシトニンを含有する２５マイクロリットルの全血が、アッセイ装置のサンプル添加区画と接触するフィルターに適用された。フィルターからサンプル添加区画へと血漿が移送され、その後、毛管力によって流路を通じて吸上区画へと移動する。流体流は、目視検査によって監視され、流体流の全部が吸上区画の２０％を満たしたときに、０．０１Ｍリン酸緩衝液、０．００２７Ｍ塩化カリウム、０．１３７Ｍ塩化ナトリウム、１％ウシ血清アルブミン、及び０．１％  Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００を含む１０ｍＬの洗浄流体が試薬添加区画に追加された。吸上区画が完全に充填されたものと判定された直後に、アッセイ装置は蛍光読み取り機に挿入された。検出区画内の蛍光信号が測定され、反応曲線のピーク面積が、各サンプルに関して判定された。全血サンプルが、ヘパリンリチウム管に通常のドナーから新しく採取された。１０μｇ／ｍＬのプロカルシトニンを含む濃縮血清サンプルが、全血のアリコートに添加されて、０、０．４、５、２０及び３５ｎｇ／ｍＬプロカルシトニンを含むサンプルを生成した。図１０は、各サンプル対プロカルシトニン濃度の、５つの反復した結果の平均ピーク面積をプロットする。図１０が示すように、小さなサンプル量の使用（すなわち、２５μＬ全血／１０μＬ洗浄液）は、広範な検体濃度にわたり、良好な結果をもたらす。
【００７７】
（実施例３）
二重試薬セル及び１ｍｍ検出区画幅を有する、及びシッフ塩基結合によりタンパク質の共有結合不動化のために、表面上に酸化デキストランを有する、Ｚｅｏｎｏｒ（Ｚｅｏｎ，Ｊａｐａｎ）から作製されたプラスチック基材アッセイ装置が使用された。蛍光で標識された抗プロカルシトニンモノクローナル抗体は、試薬区画を生成するために堆積させ、かつ乾燥させた。抗プロカルシトニンモノクローナル抗体は、試薬区画を生成するために堆積させ、かつ乾燥させた。より良好な毛管流のためにサンプルの湿潤性を増加させるために、装置に少量のＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−４５が堆積された。この実施例において、プロカルシトニンを含有する３５マイクロリットルの全血が、アッセイ装置のサンプル添加区画と接触するフィルターに適用された。フィルターからサンプル添加区画へと血漿が移送され、その後、毛管力によって流路を通じて吸上区画へと移動する。流量は目視検査により監視され、吸上区画が完全に充填されたものと判断された直後に蛍光読み取り機に挿入された。検出区画内の蛍光信号が測定され、反応曲線のピーク面積が、各サンプルに関して判定された。全血サンプルが、ＥＤＴＡ管に通常のドナーから新しく採取された。１０μｇ／ｍＬのプロカルシトニンの濃縮血清サンプルが、全血のアリコートに添加されて、０、０．４、５、及び２０ｎｇ／ｍＬプロカルシトニンを含むサンプルを生成した。図１１は、各サンプル対プロカルシトニン濃度の、３つの反復した結果の平均ピーク面積をプロットする。図１１が示すように、小さなサンプル量の使用（すなわち、３５μＬ全血）の使用は、広範な検体濃度にわたり、良好な結果をもたらす。
【００７８】
追加的な実施形態
１．アッセイ装置であって、液体サンプル区画と、試薬材料を含む、サンプル添加区画の下流にあり、これと流体連通する試薬区画と、試薬区画と流体連通する検出区画であって、検出区画は、基材、及び基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、突起部は高さと、断面と、基材表面と平行な毛管流を生じることができる突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有し、装置は、液体サンプル及び溶解した試薬を含む、検出区画内の試薬プルームを生じることができ、試薬プルームの幅は、検出区画の実質的な幅にわたって延びる、検出区画と、検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、検出区画と流体連通する吸上区画とを含む、アッセイ装置。
２．試薬材料は標識された試薬材料であり、装置は、溶解した標識された試薬を含む試薬プルームを生じることができ、検出区画は結合された捕捉要素を有する、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
３．装置は、検出区画の幅の少なくとも８０％、より好ましくは９０％、及び最も好ましくは１００％にわたって延びる、試薬プルームを生じることができる、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
４．検出区画の幅が、０．７〜１．５ｍｍである、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
５．検出区画の幅が、０．９〜１．２ｍｍである、実施形態４に開示されるアッセイ装置。
６．アッセイは、競合アッセイである、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
７．装置は、試薬材料の少なくとも一部が、液体サンプル内の検体と結合させることが可能である、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
８．アッセイは、サンドイッチアッセイである、実施形態７に開示されるアッセイ装置。
９．試薬区画は、試薬材料を含み、それぞれがサンプル添加区画から実質的に同じサンプル流れ条件を受けるようにして試薬区画内に配置された、少なくとも２つの試薬セルであって、試薬セルはサンプル添加区画からのサンプル流れを多数の流れに分割する、少なくとも２つの試薬セルと、多数の流れをより少ない流れに統合する、試薬区画の下流に配置される１つ又は２つ以上の流れ制御要素とを含む、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
１０．少なくとも２つの試薬セルが、試薬区画において対称に配置されている、実施形態８に開示されるアッセイ装置。
１１．要素は、各流れが実質的に同じ流動抵抗を受けるように配置されている、実施形態８に開示されるアッセイ装置。
１２．アッセイ装置の合計面積は、≦９００ｍｍ２である、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
１３．アッセイ装置の合計面積は、７００ｍｍ２である、実施形態１２に開示されるアッセイ装置。
１４．アッセイ装置は矩形であり、各辺の寸法は≦３０ｍｍである、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
１５．アッセイ装置は矩形であり、寸法はおよそ≦２４×２８ｍｍである、実施形態１４に開示されるアッセイ装置。
１６．アッセイ装置は、≦５０μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
１７．アッセイ装置は≦４０μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態１６に開示されるアッセイ装置。
１８．アッセイ装置は≦３５μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態１７に開示されるアッセイ装置。
１９．アッセイ装置は≦２５μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態１８に開示されるアッセイ装置。
２０．吸上区画が矩形の形状であり、矩形の長辺が流れ方向に延び、したがって、アッセイ装置の圧力勾配を低減し、これが辺の長さが等しい吸上区画と比較して、液体の流量をより低くする、実施形態１に開示されるアッセイ装置。
２１．１つ又は２つ以上の関心の検体を検出するための、液体サンプルのアッセイを実行する方法であって、この方法は、液体サンプルを受けるために液体サンプル添加区画を提供することと、試薬材料を含む、サンプル添加区画と流体連通する試薬区画を提供することと、捕捉要素が結合された、試薬区画と流体連通する検出区画を提供することであって、検出区画は、基材、及び基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、突起部は高さと、断面と、基材表面と平行な毛管流を生じることができる突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有する、ことと、検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、捕捉区画と流体連通する吸上区画を提供することと、サンプルをサンプル区画に分配することであって、これによってサンプルは毛管現象によりサンプル区画から試薬区画へと流れ、サンプルは試薬材料を溶解し、液体サンプル及び溶解した試薬を含む試薬プルームを形成する、ことと、サンプル／試薬プルームを毛管現象によって検出区画に流すことであって、試薬プルームの幅は、検出区画の実質的な幅にわたって延び、検体又は対照の存在又は濃度を表す信号が生成される、ことと、１つ又は２つ以上の検体の存在又は濃度を判定するために検出区画内で生成される信号を読取ることとを含む、方法。
２２．試薬材料が検出要素を含み、検出区画がこれと結合する捕捉要素を有し、溶解した試薬材料の少なくとも一部がサンプル中の検体と反応する、実施形態２１に開示される方法。
２３．試薬プルームは、検出区画の幅の少なくとも８０％、及び好ましくは９０％にわたって延びる、実施形態２１に開示される方法。
２４．アッセイは競合アッセイである、実施形態２１に開示される方法。
２５．アッセイはサンドイッチ型アッセイである、実施形態２１に開示される方法。
２６．検体又は検出要素を有する１つ又は２つ以上の試薬が、検出区画において捕捉要素により捕捉され、検体又は対照の存在又は濃度を表す信号が検出される、実施形態２１に開示される方法。
２７．捕捉要素が検出区画の表面上の抗体を含む、実施形態２６に開示される方法。
２８．サンプルは、検出区画から吸上区画へと移動し、信号はサンプルが検出区画を通じて移動した直後又は少し後に読まれ得る、実施形態２１に記載の方法。
２９．いずれかの非結合検出要素を検出区画から流すために、１つ又は２つ以上の洗浄液が、サンプルの後にアッセイ装置を通じて流され得る、実施形態２６に記載の方法。
３０．アッセイ装置の合計面積は、≦９００ｍｍ２である、実施形態２１に記載の方法。
３１．アッセイ装置の合計面積は、≦６２５ｍｍ２である、実施形態３０に記載の方法。
３２．アッセイ装置は四角形であり、各辺の寸法は≦３０ｍｍである、実施形態２１に記載の方法。
３３．アッセイ装置は四角形であり、各辺の寸法は≦２５ｍｍである、実施形態３２に記載の方法。
３４．サンプル量は、≦５０μＬである、実施形態２１に記載の方法。
３５．サンプル量は、≦２５μＬである、実施形態３４に記載の方法。
３６．液体サンプル区画と、試薬材料を含む、サンプル添加区画の下流にあり、これと流体連通する試薬区画と、試薬区画と流体連通する検出区画であって、検出区画は、基材、及び基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、突起部は高さと、断面と、基材表面と平行な毛管流を生じることができる突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有する、検出区画と、液体サンプル及び溶解した試薬を含む、検出区画内の試薬プルームであって、試薬プルームの幅は、検出区画の実質的な幅にわたって延びる、試薬プルームと、検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、検出区画と流体連通する吸上区画とを含む、アッセイ装置。
３７．試薬材料は標識された試薬材料であり、装置は、試薬プルームは溶解した標識された試薬を含み、検出区画は結合された捕捉要素を有する、実施形態３６に開示されるアッセイ装置。
３８．装置は、検出区画の幅の少なくとも８０％、より好ましくは９０％、及び最も好ましくは１００％にわたって延びる、試薬プルームを生じることができる、実施形態３６に開示されるアッセイ装置。
３９．試薬材料の少なくとも一部が、液体サンプル内の検体と結合する、実施形態３６に開示されるアッセイ装置。
４０．アッセイ装置の合計面積は、≦９００ｍｍ２である、実施形態３６に開示されるアッセイ装置。
４１．アッセイ装置の合計面積は、≦７００ｍｍ２である、実施形態４０に開示されるアッセイ装置。
４２．アッセイ装置は矩形であり、各辺の寸法は≦３０ｍｍである、実施形態３６に開示されるアッセイ装置。
４３．アッセイ装置は矩形であり、寸法はおよそ≦２４×２８ｍｍである、実施形態４２に開示されるアッセイ装置。
４４．アッセイ装置は、≦５０μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態３６に開示されるアッセイ装置。
４５．アッセイ装置は、≦４０μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態４４に開示されるアッセイ装置。
４６．アッセイ装置は、≦３５μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態４５に開示されるアッセイ装置。
４７．アッセイ装置は、≦２５μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態４６に開示されるアッセイ装置。
４８．アッセイ装置は、≦１５μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態４７に開示されるアッセイ装置。
４９．サンプル量は、≦１５μＬである、実施形態３５に開示される方法。
４８．アッセイ装置は≦１５μＬのサンプル量を使用することができる、実施形態１９に開示されるアッセイ装置。
【００７９】
当業者は、本発明及び本明細書において記載されるその実施形態は、具体的に記載されたもの以外の変化形態及び修正を含むことを理解する。本発明は全ての変化形態及び修正を含むものとして理解されべきである。本発明はまた、本明細書において参照される全てのこと及び特徴を個別に、又は包括的に、かつ工程又は特徴のいずれかの２つ以上のうちのいずれか及び全ての組み合わせを含む。
【００８０】
同時係属出願、「Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ」（出願番号第６１／５８８７７９号、代理人整理番号第ＣＤＳ  ５１１３ＵＳＰＳＰ、第１発明者Ｓｕｅ  Ｄａｎｉｅｌｓｏｎ）、「Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｒｅａｇｅｎｔ  Ｃｅｌｌｓ」（第６１／５８８７３８号、代理人整理番号第ＣＤＳ５１０４ＵＳＰＳＰ号、第１発明者Ｚｈｏｎｇ  Ｄｉｎｇ）、「Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｆｌｏｗ  Ａｒｏｕｎｄ  Ｃｏｒｎｅｒｓ」（出願番号第６１／５８８７４５号、代理人整理番号第ＣＤＳ５１１０ＵＳＰＳＰ、第１発明者Ｊａｍｅｓ  Ｋａｎａｌｅｙ）、「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ａｎ  Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ」（出願番号第６１／５８８７７２号、代理人整理番号第ＣＤＳ５１１２ＵＳＰＳＰ号、第１発明者明Ｊａｍｅｓ  Ｋａｎａｌｅｙ）、及び「Ａｓｓａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｅ  Ｓｉｚｅ」（出願番号第６１／５８８８９９号、代理人整理番号第ＣＤＳ５１１４ＵＳＰＳＰ号、第１発明者明Ｅｄ  Ｓｃａｌｉｃｅ）は全て２０１２年１月２０日に出願され、全て参照によりその全体が組み込まれる。
【００８１】
〔実施の態様〕
（１）  アッセイ装置であって、
液体サンプル区画と、
試薬材料を含む、前記サンプル添加区画の下流にあり、これと流体連通する試薬区画と、
前記試薬区画と流体連通する検出区画であって、前記検出区画は、基材、及び前記基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、前記突起部は高さと、断面と、前記基材表面と平行な毛管流を生じることができる前記突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有し、
前記装置は、液体サンプル及び溶解した試薬を含む、前記検出区画内の試薬プルームを生じることができ、前記試薬プルームの幅は、前記検出区画の実質的な幅にわたって延びる、検出区画と、
前記検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、前記検出区画と流体連通する吸上区画とを含む、アッセイ装置。
（２）  前記試薬材料は標識された試薬材料であり、前記装置は、溶解した標識された試薬を含む試薬プルームを生じることができ、前記検出区画はこれと結合された捕捉要素を有する、実施態様１に記載のアッセイ装置。
（３）  前記装置は、前記検出区画の幅の少なくとも８０％にわたって延びる、試薬プルームを生成することができる、実施態様１に記載のアッセイ装置。
（４）  前記検出区画の幅が、０．７〜１．５ｍｍである、実施態様１に記載のアッセイ装置。
（５）  前記試薬区画は、
前記試薬材料を含み、それぞれが前記サンプル添加区画から実質的に同じサンプル流れ条件を受けるようにして前記試薬区画内に配置された、少なくとも２つの試薬セルであって、前記試薬セルは前記サンプル添加区画からのサンプル流れを多数の流れに分割する、少なくとも２つの試薬セルと、
前記多数の流れをより少ない流れに統合する、前記試薬区画の下流に配置される１つ又は２つ以上の流れ制御要素とを含む、実施態様１に記載のアッセイ装置。
（６）  前記アッセイ装置の合計面積は、≦９００ｍｍ２である、実施態様１に記載のアッセイ装置。
（７）  前記アッセイ装置は矩形であり、各辺の寸法は≦３０ｍｍである、実施態様１に記載のアッセイ装置。
（８）  前記アッセイ装置は、≦５０μＬのサンプル量を使用することができる、実施態様１に記載のアッセイ装置。
（９）  前記アッセイ装置は、≦２５μＬのサンプル量を使用することができる、実施態様８に記載のアッセイ装置。
（１０）  １つ又は２つ以上の関心の検体を検出するための、液体サンプルのアッセイを実行する方法であって、前記方法は、
前記液体サンプルを受けるための液体サンプル添加区画を提供することと、
試薬材料を含む、前記サンプル添加区画と流体連通する試薬区画を提供することと、
捕捉要素が結合された、前記試薬区画と流体連通する検出区画を提供することであって、前記検出区画は、基材、及び前記基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、前記突起部は高さと、断面と、前記基材表面と平行な毛管流を生じることができる前記突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有する、ことと、
前記検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、前記検出区画と流体連通する吸上区画を提供することと、
サンプルをサンプル区画に分配することであって、これによって前記サンプルは毛管現象により前記サンプル区画から前記試薬区画へと流れ、前記サンプルは前記試薬材料を溶解し、液体サンプル及び溶解した試薬を含む試薬プルームを形成する、ことと、
前記サンプル／試薬プルームを毛管現象によって前記検出区画に流すことであって、前記試薬プルームの幅は、前記検出区画の実質的な幅にわたって延び、検体又は対照の存在又は濃度を表す信号が生成される、ことと、
前記１つ又は２つ以上の検体の存在又は濃度を判定するために前記検出区画内で生成される前記信号を読取ることとを含む、方法。
【００８２】
（１１）  前記試薬材料が検出要素を含み、前記検出区画がこれと結合された捕捉要素を有し、前記溶解した試薬材料の少なくとも一部が前記サンプル中の検体と反応する、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記試薬プルームが、前記検出区画の幅の少なくとも８０％にわたって延びる、実施態様１０に記載の方法。
（１３）  検出要素を有する前記検体又は１つ又は２つ以上の試薬が、前記検出区画の捕捉要素によって捕捉され、前記検体又は対照の存在又は濃度を表す信号が検出される、実施態様１０に記載の方法。
（１４）  アッセイ装置の合計面積は、≦９００ｍｍ２である、実施態様１０に記載の方法。
（１５）  アッセイ装置は四角形であり、各辺の寸法は≦３０ｍｍである、実施態様１０に記載の方法。
（１６）  サンプル量が、≦５０μＬである、実施態様１０に記載の方法。
（１７）  サンプル量が、≦２５μＬである、実施態様１６に記載の方法。
（１８）  液体サンプル区画と、
試薬材料を含む、前記サンプル添加区画の下流にあり、これと流体連通する試薬区画と、
前記試薬区画と流体連通する検出区画であって、前記検出区画は、基材、及び前記基材から実質的に垂直に延びる突起部を有し、前記突起部は高さと、断面と、前記基材表面と平行な毛管流を生じることができる前記突起部間の毛管空間を画定する、互いの間の距離とを有する、検出区画と、
液体サンプル及び溶解した試薬を含む、前記検出区画内の試薬プルームであって、前記試薬プルームの幅は、前記検出区画の実質的な幅にわたって延びる、試薬プルームと、
前記検出区画から流れる液体サンプルを受ける能力を有する、前記検出区画と流体連通する吸上区画とを含む、アッセイ装置。
（１９）  前記アッセイ装置は、≦５０μＬのサンプル量を使用することができる、実施態様１８に記載のアッセイ装置。
（２０）  前記アッセイ装置は、≦２５μＬのサンプル量を使用することができる、実施態様１９に記載のアッセイ装置。
【図１】
2013148585.tif 000003
【図２】
2013148585.tif 000004
【図３】
2013148585.tif 000005
【図４】
2013148585.tif 000006
【図５】
2013148585.tif 000007
【図６】
2013148585.tif 000008
【図７】
2013148585.tif 000009
【図８】
2013148585.tif 000010
【図９Ａ】
2013148585.tif 000011
【図９Ｂ】
2013148585.tif 000012
【図９Ｃ】
2013148585.tif 000013
【図９Ｄ】
2013148585.tif 000014
【図１０】
2013148585.tif 000015
【図１１】
2013148585.tif 000016
【外国語明細書】
2013148585000001.pdf