(57)【要約】いくつかの実施形態は、複数のアッセイを実施するためのプラットフォームを含む。プラットフォームは、少なくとも１つのフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルをさらに含む、支持構造体を含んでもよい。プラットフォームはまた、センサが、複数のアッセイの実施の間、反応を検出するように構成されるように、フローセルと動作可能に関連付けられる複数のセンサを含んでもよい。チャネルは、これらのチャネルが、複数のアッセイの実施の間、一定量の空気をフローセルの中へ誘導し、続いて検出されるアッセイ複合体を展開するために要求される溶液の連続的適用の間にセンサを洗浄することができるように、空気源と選択的に流体流連通する。
2016508229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアッセイを実施するためのプラットフォームであって、
少なくとも１つのフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含む支持構造体と、
前記少なくとも１つのフローセルと動作可能に関連付けられる複数のセンサであって、前記複数のアッセイの実施の間、反応を検出するように構成される、複数のセンサと、
を含み、
少なくともいくつかの複数のチャネルは、空気源と選択的に流体流連通し、さらに、前記空気源と選択的に流体流連通する前記複数のチャネルは、前記複数のアッセイの実施の間、一定量の空気を前記少なくとも１つのフローセルの中に誘導するように構成される、プラットフォーム。
【請求項２】
前記一定量の空気は、前記複数のアッセイの実施の間、前記複数のセンサを洗浄するために使用される、請求項１に記載のプラットフォーム。
【請求項３】
前記一定量の空気は、前記少なくとも１つのフローセルを通して、層流を呈する、請求項１に記載のプラットフォーム。
【請求項４】
少なくとも１つの流体試薬を貯蔵するための複数のコンテナを含むコンテナパックをさらに含み、前記複数のコンテナは、少なくとも部分的に、前記支持構造体に係合される、請求項１に記載のプラットフォーム。
【請求項５】
前記複数のコンテナは、力が前記複数のコンテナのうちの１つ以上に印加されるとき、前記少なくとも１つの流体試薬の制御放出のための手段を含む、請求項４に記載のプラットフォーム。
【請求項６】
少なくともいくつかの複数のコンテナは、空気を含む、請求項４に記載のプラットフォーム。
【請求項７】
空気を含む前記複数のコンテナは、前記少なくとも１つのフローセルと選択的に流体流連通する、請求項６に記載のプラットフォーム。
【請求項８】
複数のアッセイプロトコルを実施するためのカートリッジであって、
少なくとも１つの流体試薬を貯蔵するための複数のコンテナを含むコンテナパックであって、前記複数のコンテナの少なくとも一部は、空気を含む、コンテナパックと、
前記複数のコンテナに係合される流体経路であって、各複数のフローセルが、複数のアッセイプロトコルの実施の間、他のフローセルから隔離されるように、弁の配列を通して複数のフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含む、流体経路と、
を含み、
少なくともいくつかの複数のチャネルは、前記複数のアッセイプロトコルの実施の間、一定量の空気を前記複数のフローセルに送達するための空気を含む前記複数のコンテナと選択的に流体流連通する、カートリッジ。
【請求項９】
前記複数のアッセイプロトコルの実施の間、反応を検出するために、それぞれのフローセルと動作可能に関連付けられる複数のセンサをさらに含む、請求項８に記載のカートリッジ。
【請求項１０】
前記一定量の空気は、前記複数のアッセイプロトコルの実施の間、前記複数のセンサを洗浄するために使用される、請求項９に記載のカートリッジ。
【請求項１１】
前記一定量の空気は、前記複数のフローセルを通して層流を呈する、請求項８に記載のカートリッジ。
【請求項１２】
前記複数のコンテナの内部に貯蔵される空気は、実質的に汚染物質がない、請求項８に記載のカートリッジ。
【請求項１３】
前記一定量の空気は、前記複数のアッセイプロトコルの実施の間、前記複数のフローセルのための洗浄剤として機能する、請求項８に記載のカートリッジ。
【請求項１４】
前記複数のフローセルは、空気のみを用いて洗浄される、請求項１３に記載のカートリッジ。
【請求項１５】
前記複数のフローセルは、前記複数のアッセイプロトコルの実施の間、複数量の空気を用いて、複数回洗浄される、請求項８に記載のカートリッジ。
【請求項１６】
複数のアッセイプロトコルを実施するために構成されるカートリッジを製造するための方法であって、
少なくとも１つの流体試薬を貯蔵するための複数のコンテナを含むコンテナパックを提供するステップであって、前記複数のコンテナの少なくとも一部は、洗浄剤として空気を含む、ステップと、
複数のアッセイプロトコルの実施の間、化学反応を検出するために、複数のセンサを複数のフローセルのそれぞれの内部に配置するステップと、
前記複数のコンテナを流体経路に係合させるステップであって、前記流体経路は、各複数のフローセルが、前記複数のアッセイプロトコルの実施の間、他のフローセルから隔離されるように、弁の配列を通して前記複数のフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含む、ステップと、
を含み、
前記複数のチャネルの少なくとも一部は、前記洗浄剤が、前記複数のアッセイプロトコルの実施の間、前記複数のフローセルに送達されるように、前記洗浄剤を含む前記複数のコンテナと前記複数のフローセルを流体結合させる、方法。
【請求項１７】
少なくとも部分的に、サンプルリザーバを前記流体経路の内部に配置するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ローカル環境と流体結合される前記複数のチャネルが、前記複数のアッセイの実施の間、一定量の空気を前記ローカル環境から前記複数のフローセルのうちの１つ以上の中に誘導するように構成されるように、少なくともいくつかの複数のチャネルをローカル環境に流体結合するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
複数のアッセイプロトコルを実施するためのプラットフォームを動作させるための方法であって、
複数のフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含む支持構造体を提供するステップであって、前記複数のチャネルの少なくとも一部は、前記複数のフローセルを一定量の空気源と流体結合させる、ステップと、
非空気流体の少なくとも一部が前記複数のフローセルの中を通過するように、少なくともいくつかの複数のチャネルを通して前記非空気流体を循環させるステップと、
前記複数のチャネルを通して、かつ前記複数のフローセルの中に前記一定量の空気の少なくとも一部を循環させ、前記複数のフローセルの内部において前記非空気流体の少なくとも一部を変位させるステップと、
を含む、方法。
【請求項２０】
前記一定量の空気源は、リザーバである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
複数のコンテナを前記支持構造体に係合させるステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数のコンテナの少なくとも一部は、前記複数のチャネルと選択的に流体流連通し、前記一定量の空気源として機能する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記複数のフローセルを通した前記非空気流体の循環および前記一定量の空気の循環は、少なくとも１回繰り返される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
複数のアッセイを実施するためのプラットフォームであって、
複数のフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含む支持構造体であって、前記支持構造体の一部を通して画定される少なくとも１つの開口をさらに含む、支持構造体と、
前記複数のフローセルと動作可能に関連付けられる複数のセンサであって、前記複数のアッセイの実施の間、反応を検出するように構成される、複数のセンサと、
少なくとも部分的に、前記支持構造体によって支持され、前記支持構造体の側壁を通して画定される前記開口と前記複数のチャネルの少なくとも１つとの間に選択的流体流連通を可能にするように構成される作動デバイスと、
を含み、
前記開口と選択的に流体流連通する前記複数のチャネルは、前記作動デバイスがアクティブ化されると、一定量の空気を前記複数のフローセルの中に誘導するように構成される、プラットフォーム。
【請求項２５】
前記一定量の空気は、前記複数のアッセイの実施の間、前記複数のセンサを洗浄するために使用される、請求項２４に記載のプラットフォーム。
【請求項２６】
前記一定量の空気は、前記少なくとも１つのフローセルを通して層流を呈する、請求項２４に記載のプラットフォーム。
【請求項２７】
少なくとも１つの流体試薬を貯蔵するための複数のコンテナをさらに含み、前記複数のコンテナは、少なくとも部分的に、前記支持構造体に係合される、請求項２４に記載のプラットフォーム。
【請求項２８】
前記作動デバイスは、ソレノイドを含む、請求項２４に記載のプラットフォーム。
【請求項２９】
複数のアッセイを実施するためのプラットフォームを組み立てるための方法であって、
複数のフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含む支持構造体を提供するステップと、
複数のセンサを前記複数のフローセルのそれぞれの内部に配置するステップと、
少なくとも部分的に、前記支持構造体の一部を通して開口を配置するステップと、
ソレノイドがアクティブ化されると、前記開口が、前記複数のチャネルの少なくともいくつかと流体流連通を生じ、一定量の空気が、前記開口を通り、かつ前記複数のチャネルの中を通過するように、ソレノイドを前記開口に直接隣接して位置付けるステップと、
を含む、方法。
【請求項３０】
前記一定量の空気は、前記複数のアッセイの実施の間、前記複数のセンサを洗浄するために使用される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記一定量の空気は、前記少なくとも１つのフローセルを通して層流を呈する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
コンテナパックを前記支持構造体に係合させるステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記複数のコンテナは、少なくとも１つの流体試薬を貯蔵する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
複数のアッセイを実施するための方法であって、
複数のフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含む支持構造体を提供するステップと、
複数のセンサを各複数のフローセルの内部に配置するステップと、
少なくとも部分的に、前記支持構造体の一部を通して開口を配置するステップと、
ソレノイドがアクティブ化されると、前記開口が、前記複数のチャネルの少なくともいくつかと流体流連通を生じ、一定量の空気が、前記開口を通って、かつ前記複数のチャネルの中を通過するように、ソレノイドを前記開口に直接隣接して位置付けるステップと、
前記流体の少なくとも一部が、前記複数のフローセルの中を通過し、前記複数のセンサに接触するように、前記複数のチャネルの少なくともいくつかを通して流体を循環させるステップと、
前記ソレノイドをアクティブ化させるステップと、
前記複数のチャネルを通して、かつ前記複数のフローセルの中に前記一定量の空気の少なくとも一部を循環させ、前記流体の少なくとも一部を前記複数のフローセルの内部において変位させるステップと、
を含む、方法。
【請求項３５】
アッセイを実施するための方法であって、
少なくとも１つのフローセルを通してサンプルを循環させるステップであって、前記少なくとも１つのフローセルは、複数のセンサを含む、ステップと、
前記サンプルが前記複数のセンサに接触するように、前記サンプルを前記少なくとも１つのフローセルの内部でインキュベートするステップと、
前記少なくとも１つのフローセルを通して一定量の空気を循環させ、前記少なくとも１つのフローセルおよび前記複数のセンサからの前記サンプルを洗浄するステップであって、前記一定量の空気は、前記少なくとも１つのフローセルおよび前記複数のセンサを洗浄するために使用される唯一の物質である、ステップと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本開示は、“Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ”と題され、２０１３年１月１０日に出願された、米国仮出願第６１／７５０，９５６号に対する優先権を主張するものであり、該仮出願の全体は、参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
液体の代わりの洗浄ステップとしての空気の使用は、バイオセンサが組み込まれるフローセルまたは検出方法の任意の形式に適用されることができる。空気洗浄は、バイオセンサの表面を浄化し、かつサンプルを標的標識または測定溶液等の任意の後続の液体から分離するために使用されてもよい。本開示は、概して、電気化学分析を行うための電気化学検出システムに関し、より具体的には、複数のアッセイの間、カートリッジの一部を洗浄するために、空気等の１つ以上の特定の流体を使用して、複数のアッセイを実施するための読取機に係合するように適合され得るカートリッジまたは他のプラットフォームを含む、電気化学検出システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
生体計測は、液体サンプル内における化学または生物学的実体を測定する検出科学の一分野である。検出イベントを実施するために、検体は、抗体、アプタマー、または核酸等の固定化された具体的な結合受容体によってサンプルから捕捉される。検体の捕捉の後に、標識成分が、複合体またはバイオセンサに添加され、これは、検体の存在の定量的測定値を提供する。最終的に、液体、光、音等の測定媒体が、標識をアクティブ化するために適用され、これは、続いて、例えば、電気化学的に、光学的に、音響的に、または磁気的に、様々な手段によって検出される。この検出は、１つ以上のステップにおいて実施されてもよく、前の液体は、次の活性溶液が使用される前に、収集および検出面積から効果的に取り出されてもよい。この方法は、通常、中性液体または緩衝液を使用する洗浄ステップを使用して、実施される。
【０００４】
電気化学は、電極と電解質との間にある界面において溶液中で発生する化学反応を研究する化学の一分野である。反応は、電極と電解質との間に電荷移動を伴い得る。例えば、電極は、金属または半導体を含んでもよい。
【０００５】
いくつかの状況の下では、上記に議論される化学反応は、外部導出電圧または化学反応によって作られる電圧のいずれか一方を印加することによって活発にされてもよい。これらの状況の下では、化学反応は、電気化学反応として知られる。さらに、電子が１つ以上の分子との間に伝達される、いくつかの化学反応は、酸化／還元反応またはレドックス反応として知られる。概して、電気化学は、酸化および還元反応が、空間または時間で分離され、反応を制御し、または定量化し得る外部電気回路によって接続される、状況に関する。
【０００６】
いくつかの電気化学分析は、１つ以上のセンサによって制御される、監視される、検出される、または定量化される電気化学反応を誘発するための試薬を含む、使い捨てカートリッジ内において着手されてもよい。いくつかの従来のカートリッジは、カートリッジの機械的作動を介して等、プロトコルを開始する読取デバイスに動作可能に係合するように構成されてもよい。さらに、読取デバイスは、データ信号を受信し、カートリッジの内部において発生する反応の試験結果を生成してもよい。
【０００７】
少なくともいくつかの従来のカートリッジは、電気化学反応の間にカートリッジの一部を洗浄するための液体洗浄流体を採用する。実施例として、いくつかの従来のカートリッジは、電気化学反応の精度および感度を確実にするために、処理ステップの間に介在される１つ、２つ、またはそれ以上の洗浄ステップを伴う、少なくとも３つの流体処理ステップを使用してもよい。しかしながら、液体洗浄流体は、概して、カートリッジの内部、例えば、カートリッジベースのリザーバ内に貯蔵され、これは、カートリッジに対するコストと、カートリッジ設計に対する複雑性とを増やし得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態では、電気化学システムは、複数のアッセイを実施するためのプラットフォームを含み、これは、支持構造体を含んでもよい。支持構造体は、少なくとも１つのフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含んでもよい。さらに、プラットフォームはまた、センサが、複数のアッセイの実施の間、反応を検出するように構成されるように、フローセルと動作可能に関連付けられる複数のセンサを含んでもよい。加えて、少なくともいくつかの複数のチャネルは、空気源と選択的に流体流連通する。さらに、空気源と選択的に流体流連通するチャネルは、アッセイの実施の間、一定量の空気を空気源からフローセルに誘導するように構成されてもよい。例えば、フローセルを通して流動する一定量の空気は、複数のアッセイの実施の間、センサおよびフローセルを洗浄するために使用されてもよい。加えて、センサにわたる一定量の空気の流動は、略層流を呈してもよい。
【０００９】
一側面では、電気化学システムは、複数のアッセイを実施するためのカートリッジを含み、これは、コンテナパックを含んでもよい。コンテナパックは、少なくとも１つの流体試薬を貯蔵するための複数のコンテナを含んでもよく、コンテナの少なくとも一部は、一定量の空気を含むことができる。カートリッジはまた、コンテナパックに係合される流体経路を含んでもよい。流体経路は、各複数のフローセルが複数のアッセイプロトコルの実施の間、他のフローセルから隔離されるように、弁の配列を通して複数のフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含んでもよい。さらに、プラットフォームはまた、センサが、複数のアッセイの実施の間、反応を検出するように構成されるように、複数のフローセルと動作可能に関連付けられる複数のセンサを含んでもよい。加えて、少なくともいくつかの複数のチャネルは、複数のアッセイの実施の間、空気の少なくとも一部をフローセルに送達するための一定量の空気を含むコンテナと選択的に流体流連通する。例えば、フローセルを通して流動する一定量の空気は、複数のアッセイの実施の間、センサおよびフローセルを洗浄するために使用されてもよい。一特定の側面では、空気は、あらゆる他の流体ではなく、複数のセンサおよびフローセルを洗浄するために使用される唯一の物質である。一側面では、複数のフローセルは、複数のアッセイプロトコルの実施の間、複数量の空気を用いて、複数回洗浄されてもよい。別の実施形態では、空気は、外部源または雰囲気から生じ得、弁およびポンプを使用して投入されてもよい。
【００１０】
さらに、検出システムの別の側面が、複数のアッセイプロトコルを実施するためのプラットフォームを動作させるための方法を含んでもよい。本方法のいくつかの側面は、複数のフローセルと選択的に流体流連通する複数のチャネルを含み得る支持構造体を提供するステップを含んでもよい。一事例では、複数のチャネルの少なくとも一部は、複数のフローセルを一定量の空気源と流体結合してもよい。本方法はまた、流体の少なくとも一部が複数のフローセルの中を通過するように、複数のチャネルの少なくともいくつかを通して流体を循環させるステップを含んでもよい。加えて、本方法は、複数のチャネルを通して、かつ複数のフローセルの中に一定量の空気の少なくとも一部を循環させ、流体の少なくとも一部を複数のフローセルの内部において変位させるステップを提供してもよい。例えば、一側面では、一定量の空気源は、リザーバであってもよい。
【００１１】
一側面では、本方法はまた、コンテナパックを支持構造体に係合するステップを含んでもよい。特に、コンテナパックは、複数のチャネルと選択的に流体流連通する複数のコンテナを含んでもよい。例えば、コンテナの少なくともいくつかは、一定量の空気源として機能してもよい。
【００１２】
さらなる別の側面では、電気化学検出システムは、複数のアッセイを実施するためのプラットフォームを含んでもよく、これは、支持構造体を含む。特に、支持構造体は、複数のチャネルと支持構造体の一部を通して画定される少なくとも１つの開口とに選択的に流体流連通する複数のフローセルを含んでもよい。プラットフォームはまた、複数のセンサが、複数のアッセイの実施の間、反応を検出するように構成され得るように、複数のフローセルと動作可能に関連付けられる複数のセンサを含んでもよい。加えて、プラットフォームはまた、少なくとも部分的に、支持構造体によって支持され、支持構造体を通して画定される開口と複数のチャネルの少なくとも１つとの間に選択的流体流連通を可能にするように構成され得る、ソレノイド等の作動デバイスを含んでもよい。さらに、開口と選択的に流体流連通する１つ以上のチャネルは、作動デバイスがアクティブ化されると、一定量の空気を、開口を通して、かつ複数のフローセルの中に誘導するように構成されてもよい。一側面では、結果として、一定量の空気は、複数のアッセイの実施の間、複数のセンサを洗浄するために使用されてもよい。例えば、センサにわたり流動する一定量の空気は、略層流を呈してもよく、これは、センサおよびフローセルの改善された洗浄をもたらし得る。
【００１３】
一実施形態はまた、複数のアッセイを実施するためのプラットフォームを組み立てるための方法を含んでもよい。例えば、本方法は、複数のフローセルと選択的に流体流連通し得る複数のチャネルを含む、支持構造体を提供するステップを含んでもよい。本方法はまた、複数のセンサを各複数のフローセルの内部に配置し、少なくとも部分的に、支持構造体の一部を通して開口を配置するステップを含んでもよい。一側面では、本方法は、ソレノイドがアクティブ化されると、開口が複数のチャネルの少なくともいくつかと流体流連通を生じるように、ソレノイドを開口に直接隣接して位置付けるステップを含んでもよい。結果として、一定量の空気が、開口を通して、複数のチャネルの中に通過し、複数のアッセイの実施の間、複数のセンサおよび複数のフローセルを洗浄してもよい。例えば、一定量の空気は、少なくとも１つのフローセルを通して層流を呈し、センサを洗浄してもよい。
【００１４】
さらなる別の側面では、一実施形態は、複数のアッセイを実施するための方法を含んでもよい。例えば、本方法は、複数のフローセルと選択的に流体流連通し得る複数のチャネルを含む、支持構造体を提供するステップを含んでもよい。本方法はまた、複数のセンサを複数のフローセルのそれぞれの内部に配置し、少なくとも部分的に、支持構造体の一部を通して開口を配置するステップを含んでもよい。一側面では、本方法は、ソレノイドがアクティブ化されると、開口が複数のチャネルの少なくともいくつかと流体流連通を生じるように、ソレノイドを開口に直接隣接して位置付けるステップを含んでもよい。結果として、開口が複数のチャネルと流体流連通すると、一定量の空気は、開口を通して、複数のチャネルの中に通過し、複数のアッセイの実施の間、複数のセンサを洗浄し得る。
【００１５】
本方法はさらに、流体の少なくとも一部が複数のフローセルの中を通過するように、かつ複数のセンサに接触するように、流体を複数のチャネルの少なくともいくつかを通して循環させるステップを含んでもよい。流体を循環させるステップの後に、本方法は、ソレノイドをアクティブ化させ、次いで、開口を通過する一定量の空気の少なくとも一部を複数のチャネルの中に、かつ複数のフローセルを通して循環させ、流体の少なくとも一部を複数のフローセルの内部において変位させるステップを提供してもよい。
【００１６】
付加的目的、利点、および新規特徴が、続く説明において記載されるであろう、または続く図面および詳細な説明の検討後すぐに、当業者に明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、電気化学検出システムの異なる構成要素を例証する簡略化されたブロック図である。
【図２】図２は、電気化学検出のためのカートリッジ内において使用されるセンサ配列の上面図である。
【図３】図３は、電気化学検出のためのカートリッジ内において使用されるセンサ配列の別の実施形態の上面図である。
【図４】図４は、図２に示されるセンサ配列の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
対応する参照文字が、図面の図の間にある対応する要素を示す。図において使用される表題は、請求項の範囲を限定して解釈されるべきではない。
【００１９】
図面を参照すると、電気化学検出システムの実施形態が、図１に例証され、概して、１０として示される。電気化学検出システム１０は、読取機１４に動作可能に係合されているときに、単一の使い捨てカートリッジ１２上で複数のアッセイプロトコルを行うための手段を提供する。加えて、電気化学検出システム１０は、仮想ラボ１６と関連付けられる読取機１４と遠隔サーバ１８との間に、試験結果または較正情報等のデータを通信するための仮想ラボ１６と動作可能に通信する複数の読取機１４を含んでもよい。さらに、いくつかの実施形態では、電気化学検出システム１０は、複数のアッセイプロトコルの実施が、アッセイ結果の正確かつ感度の高い検出を提供するために１つ以上の洗浄ステップを含むように、構成かつ配列されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、空気等の流体は、電気化学検出システム１０のいくつかの部分の実質的または完全な洗浄を提供するために、洗浄ステップにおいて使用されてもよい。実施例にすぎないが、一実施形態では、複数のアッセイのうちの１つ以上の実施の間、使用される唯一の洗浄流体／洗浄試薬は、他の流体を除くと、空気であってもよい。いくつかの実施形態では、空気および他の流体の組み合わせが、洗浄試薬として使用されてもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態では、受容体／結合アッセイを実施するための汎用プラットフォームは、１つ以上の流体を使用して、１つ以上のフローセルの洗浄を可能にするように構成かつ配列されてもよい。具体的には、フローセルまたはセンサ等の検出システム１０の構成要素は、精度および感度の容認可能レベルを確実にするために、プロトコルの各ステップにおいて洗浄されてもよい。
【００２１】
概して、いくつかの実施形態では、検出システム１０は、少なくとも２つの中間の洗浄ステップを伴う３つの流体処理ステップを採用し、流体処理ステップの間の適切な洗浄を確実にしてもよい。特に、前述に言及されるような流体処理ステップは、複数のチャネルを通して、フローセルの中にサンプルおよび／または試薬（例えば、共役体）を循環させるステップを含んでもよい。次いで、サンプルまたは試薬は、余剰サンプルまたは試薬等の任意の望ましくない物質を取り出すために、フローセルを通して、複数のセンサにわたって、１回以上、洗浄試薬（例えば、流体洗浄試薬）を循環させるステップによってフローセルから洗浄されてもよい。さらに、このプロセスは、アッセイが完了されるまで、複数回繰り返されてもよい。
【００２２】
いくつかの実施形態では、フローセルを洗浄するために使用される流体は、液体であってもよい。他の実施形態では、流体は、空気、あるいは窒素、アルゴン、ヘリウム、または酸素等の類似する気体であってもよい。いくつかの実施形態では、具体的には、洗浄剤または洗浄試薬等の流体は、他の洗浄流体または物質を除くと、空気のみである。言い換えれば、いくつかの実施形態では、フローセルまたはセンサを洗浄するために使用される唯一の物質は、空気または別の気体であってもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、支持構造体は、フローセルまたはセンサを洗浄するために使用される、精製された、または実質的に精製されない、一定量の空気または他の気体等の一定量の空気を含む、１つ以上の空気源を含んでもよい。例えば、空気源は、複数のチャネルのうちの１つ以上と選択的に流体流連通してもよい。結果として、空気源が、例えば、本明細書に説明される洗浄ステップの間、複数のチャネルと流体流連通すると、空気は、複数のチャネルを通して流動し、フローセルを通過し、フローセルからフローセルの内部の任意の液体を、例えば、１つ以上の廃棄チャネルまたはチャンバの中に洗浄、押出、または別様に押勢してもよい。特に、フローセルを通して、複数のセンサにわたる空気の流動は、略層流を呈してもよい。層流の結果として、空気は、十分に、複数のフローセルおよび複数のセンサを洗浄し、フローセルの内部に残された任意の望ましくない物質の実質的または完全な除去および電気化学検出システム１０の改善された性能をもたらし得る。
【００２４】
いくつかの実施形態では、１つ以上の空気源は、一定量の空気を複数のチャネルのうちの１つ以上の中に誘導し得る１つ以上の異なる構造として構成されてもよい。さらに、以下の非限定実施形態のいずれかが、フローセルまたはセンサを洗浄するための空気または他の気体を提供するために、ともに使用されてもよい。加えて、以下の実施形態は、空気または他の気体の潜在的な源の実施例としてのみ意図され、任意の他の可能性がある空気源が、空気洗浄剤として提供するために使用されてもよい。
【００２５】
一実施形態では、空気源は、リザーバであってもよい。例えば、支持構造体は、１つ以上の弁を介して等、複数のチャネルのうちの１つ以上と選択的に流体流連通する１つ以上のリザーバを画定してもよい。特定の実施形態では、リザーバは、複数のチャネルが１つ以上のリザーバに流体結合されているときに、洗浄効果を提供するために、リザーバ内部の圧力が空気または他の気体を押勢し、チャネルおよびフローセルを通して、センサにわたり流動し得るように、少なくとも部分的に加圧されてもよい。付加的実施形態では、リザーバは、汎用プラットフォームまたはカートリッジ１２が読取機１４の内部に設置されているときに、複数のチャネルが１つ以上のリザーバに流体結合され得るように、読取機１４の内部に位置付けられてもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態では、空気源は、電気化学検出システム１０を囲繞する環境であってもよい。例えば、１つ以上の開口は、汎用プラットフォーム／支持構造体を囲繞する環境と複数のチャネルのうちの１つ以上との間において、流体流連通を可能にするために、支持構造体の１つ以上の部分を通して画定されてもよい。一実施形態では、１つ以上の作動デバイスが、開口と複数のチャネルとの間における選択的流体流連通を制御するために、１つ以上の開口に直接隣接して、例えば、開口毎に１つの作動デバイスが位置付けられてもよい。例えば、少なくともいくつかの作動デバイスは、少なくとも部分的に、支持構造体によって支持されてもよい。他の実施形態では、少なくともいくつかの作動デバイスは、汎用プラットフォーム／支持構造体が読取機１４の内部に配置されているときに、作動デバイスが、開口に係合し得るように、読取機１４の内部に位置付けられてもよい。さらに他の実施形態では、いくつかの作動デバイスは、支持構造体によって支持されてもよく、いくつかの作動デバイスは、読取機１４の内部に配置されてもよい。
【００２７】
いくつかの実施形態では、作動デバイスは、ソレノイドとして構成されてもよい。他の実施形態では、作動デバイスは、開口と複数のチャネルとの間における選択的流体流連通を可能にし得る任意の他のデバイスとして構成されてもよい。ソレノイドは、概して、磁気活性材料を含むプランジャの少なくとも一部に外接するコイル等の従来のソレノイド状の構成を含んでもよい。実施例にすぎないが、ソレノイドは、不活性または静止状態のとき、例えば、殆どまたは全く電流がコイルを通して循環していないとき、それぞれのソレノイドのプランジャが、有意な量の空気または他の気体が複数のチャネルに流入しないように開口を画定する支持構造体の面積に係合されるように、開口に直接隣接して位置付けられてもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、アクティブ化、すなわち、コイルを通した電流の循環に応じて、プランジャは、空気または他の気体が、それぞれ、複数のチャネルに流入し、フローセルおよびセンサを通して、かつそれらにわたって流動することを可能にするために、その静止位置から移動されてもよい。例えば、支持構造体および複数のチャネルは、プランジャの抜去を介した開口の開放に応じて、空気が支持構造体および複数のチャネルの中に容易に流動し得るように、密封され、負圧がかけられてもよい。次いで、洗浄ステップの完成に応じて、コイルを通した電流の循環は、付勢部材が、プランジャを静止位置に駆動させ、空気または他の気体の任意の実質的量が複数のチャネルに流入することを止め得るように、実質的にまたは完全に、止まってもよい。前述に言及されるように、このプロセスは、複数のアッセイの異なるステップにおいて十分な洗浄を提供するために、１回以上繰り返されてもよい。
【００２９】
付加的実施形態では、空気源はまた、１つ以上のコンテナ３８であってもよい。具体的には、１つ以上のコンテナ３８は、複数のチャネルを通して押出され得る一定量の空気を含み、洗浄剤として機能してもよい。一実施形態では、１つ以上のコンテナ３８は、洗浄剤のための一定量の空気を含むために製造されてもよい。他の実施形態では、電気化学検出システム１０の動作の間、コンテナ３８の内部に貯蔵される１つ以上の試薬の放出の後に、少なくともいくつかのコンテナ３８は、少なくとも部分的に、洗浄剤としての使用のために空気または他の気体で充満されてもよい。言い換えれば、コンテナ３８内部に貯蔵される試薬の放出の後に、空気は、少なくともいくつかのコンテナ３８の中に引き込まれてもよく、これは、後に、複数のチャネルを通して空気を押出するために、再度、機械的に作動され得る。
【００３０】
本開示またはその実施形態の要素を導入するとき、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「ｓａｉｄ」は、要素の１つ以上が存在することを意味することが意図される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、および「ｈａｖｉｎｇ（有する）」は、列挙された要素以外の付加的要素が存在し得ることを含み、かつ意味することが意図される。
【実施例】
【００３１】
以下の実施例は、当業者が電気化学検出システムのいくつかの実施形態を採用し得る、いくつかの様式を詳述する。以下の実施例は、本開示および請求項に限定されず、むしろ、本システムのいくつかの使用に関する例証的議論であることが意図される。
【００３２】
（実施例１）
（アッセイプロトコル−電気化学ＴＳＨ−典型的なサンドイッチ免疫アッセイ法）
まず、共役体が、甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）共役緩衝液中に１：５００の割合において希釈され、較正流体が、１００、１０、１、０．１、および０．０１ｍＩＵ／ｍＬの濃度を提供するために、ＴＳＨサンプル希釈剤中において希釈された。サンプルは、１５０μＬの量および１μＬ／秒の流率を使用して添加された。一実施形態では、アッセイプロトコルは、１５０μＬ共役体が、１μＬ／秒の流率において添加された後、少なくとも１０秒間の３μＬ／秒の流率の空気洗浄が続くことを要求してもよい。最終的に、２００μＬ基質が、３μＬ／秒の流率において添加された。例えば、ＳｉｇｍａＦＡＳＴが、５０ｍＬ  ＭｉｌｌｉＱ水毎に１セットのＳｉｇｍａＦＡＳＴ錠剤の濃度において、基質として使用されてもよい。以下の流動時間、すなわち、２．５分時にＴＳＨサンプル、２．５分時に共役体、２．２５分時に空気洗浄、１．２５分時に基質、および１分４０秒時に読取時間が、使用されてもよい。したがって、アッセイプロトコルは、１０分未満以内に実施され得る。
【００３３】
センサ２８は、１０秒間、−１１５ｍＶの印加電圧を使用して、９０秒間、開路電位（ＯＣＰ）を可能にすることによって読み取られる。９０秒ＯＣＰの終了時におけるｍＶ読取は、最終値としてとして見なされた。
【００３４】
（実施例２）
（電気化学遊離Ｔ４のためのアッセイプロトコル−典型的な競合的免疫アッセイ法）
共役体が、Ｓｔａｂｉｌｚｙｍｅ（Ｒ）西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）中において１：５０００において希釈され、遊離サイロキシン（ＦＴ４）抗体が、１．０μｇ／ｍＬの最終濃度を提供するために、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中において希釈された。１００μＬサンプルに対して２５μＬの抗体の割合のＴ４抗体を有するサンプルが、フローセルに提供された後、空気洗浄および基質が続く。例えば、基質は、５０ｍＬ  ＭｉｌｌｉＱ水毎に添加された１セットのＳｉｇｍａＦＡＳＴ錠剤の濃度において提供されてもよい。
【００３５】
一実施形態では、抗体を伴うサンプルは、フローセル９４、９６、および９８のうちの１つ以上にサンプルリザーバ４６によって正に変位されるとき、１５０μＬの量および１μＬ／秒の流率を有してもよい。いったんサンプルが変位されると、１５０μＬトレーサが、１μＬ／秒の流率において提供された後、３μＬ／秒の流率において空気洗浄が続く。最終的に、２００μＬの基質が、３μＬ／秒の流率において提供された。以下の流動時間、すなわち、２．５分時に遊離Ｔ４サンプル、２．５分時に共役体、２．２５分時に洗浄緩衝液、１．２５分時に基質、および１分４０秒時に読取時間が、使用されてもよい。したがって、アッセイプロトコルは、１０分未満で実施され得る。
【００３６】
センサ２８は、１０秒間、−１１５ｍＶの印加電圧を使用して、５秒間、開路電位（ＯＣＰ）を可能にし、８秒間、−１１５ｍＶを印加し、８秒間、ＯＣＰを可能にし、８秒間、−１１５ｍＶを再印加し、次いで、９０秒間、ＯＣＰを可能にすることによって読み取られる。９０秒ＯＣＰの終了時におけるｍＶ読取は、ソフトウェア構成要素１９によって最終値として見なされる。
【００３７】
特定の実施形態が、例証かつ説明されたが、種々の修正が、当業者に明白であろうように、本開示の精神および範囲から逸脱せずに、それに対して行われてもよいことを前述から理解されたい。そのような変更および修正は、本明細書に添付される請求項において定義されるような本開示の範囲および教示の範囲内である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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