(57)【要約】本発明は、結合、分離、及び信号測定ステップを通して、試料の一方向の流れ及び反応を動かすための洗浄緩衝剤を用いて、毛細管管腔においてＥＬＩＳＡ等の異種アッセイを行う試料試験装置に関し、外部干渉を最小化する。毛細管通路は、異なるゾーンでの反応、捕捉、結合及び遊離画分の分離、及び信号測定のための時間を許容するよう構成される。組み合わせ捕捉及び信号読取ゾーンを設けて、信号連結結合メンバーの捕捉を最大化し、捕捉ゾーンで信号測定を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種アッセイを行う試料試験装置であって、
（ｉ）管腔を有する毛細管通路と、
（ｉｉ）毛細管通路に流体接続される組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンと、
（ｉｉｉ）組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンに亘る光学経路とを含み、
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含み、各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行であり、細長フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して前記光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される、試料試験装置。
【請求項２】
毛細管通路は、以下を直列に流体接続する：
（ｉ）毛細管通路の上流端の流体供給領域；
（ｉｉ）試薬ゾーン；
（ｉｉｉ）組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン；
（ｉｉｉ）出口及び／又は流体サンプ、
請求項１に記載の試料試験装置。
【請求項３】
フィンは、本体の表面積を増やすために基部に取り付けられる薄いコンポーネント又は付加物である、請求項１又は２に記載の試料試験装置。
【請求項４】
フィンは、基部に取り付けられ先端に向かってテーパー状である第１端を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項５】
フィンは、信号測定ゾーンの側部と平行に伸びることで、光学経路の光の屈曲を削減する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項６】
流体供給領域から出口及び／又は流体サンプへと、試料の一方向の流れを可能にする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項７】
試薬ゾーンと組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとを流体接続する毛細管通路の長さ及び形状は、試料と試薬との間の反応に要する時間によって決定される、請求項２〜６のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項８】
捕捉ゾーンと出口及び／又は流体サンプとを流体接続する洗浄ゾーンを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項９】
洗浄ゾーンを定義する毛細管通路の寸法は、洗浄緩衝剤の容量及び／又は洗浄に要する時間によって決定される、請求項８に記載の試料試験装置。
【請求項１０】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを収容する幅広部を含み、
好ましくは、毛細管通路の幅広部は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを幅広部で挟むように、捕捉及び信号測定ゾーンの直ぐ上流及び直ぐ下流に設けられる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項１１】
幅広部と組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとは組み合わせにおいて、細長側部を持つ幅広部を形成し、捕捉及び信号測定ゾーンは、細長側部と垂直に前記部に亘って伸びる、請求項１０に記載の試料試験装置。
【請求項１２】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを亘る液流を促進するために、幅広部の全部又は一部は微細構造を含み、
好ましくは、微細構造は、捕捉ゾーンの直ぐ上流及び／又は下流に設けられる、請求項１０又は１１に記載の試料試験装置。
【請求項１３】
微細構造は、マイクロピラーである、請求項１２に記載の試料試験装置。
【請求項１４】
複数の流体チャネルを通る連続した流れを可能にするように、毛細管通路は、複数の細長フィンに対して配置される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項１５】
前記連続した流れが複数の流体チャネルの個々を通じて起こるように、毛細管通路は隣接する個々の流体チャネルを流体接続する、請求項１４に記載の試料試験装置。
【請求項１６】
毛細管通路に沿って移動する流体がフィンによって定義される隣接流体チャネルを順次通るように指向する一連のループ部を含む、請求項１４又は１５に記載の試料試験装置。
【請求項１７】
ループ部は、上流と下流とに交互に伸びる、請求項１６に記載の試料試験装置。
【請求項１８】
ループ部とフィンとは、蛇行形態の単一流体経路を形成する、請求項１６又は１７に記載の試料試験装置。
【請求項１９】
流体サンプは、毛細管の細長又は幅広部分である、請求項２〜１８のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項２０】
流体サンプは、分割毛細管又は貯槽である、請求項１９に記載の試料試験装置。
【請求項２１】
流体サンプは、２以上の毛細管に分岐する毛細管を含み、
２以上の分岐は、１以上の螺旋を形成する、請求項２０に記載の試料試験装置。
【請求項２２】
毛細管通路は、２以上の流体供給領域を含み、
好ましくは、２以上の流体供給領域は、直列接続され、
好ましくは、各流体供給領域は、独立して入口と流体連通している、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項２３】
試薬ゾーンは、第１結合メンバーを含み、
第１結合メンバーは、検体類似体又は検体結合メンバーである、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項２４】
第１結合メンバーは、信号で標識される、請求項２３に記載の試料試験装置。
【請求項２５】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、第２結合メンバーを含み、
第２結合メンバーは、検体類似体又は検体結合メンバーである、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項２６】
第２結合メンバーは、非標識である、請求項２５に記載の試料試験装置。
【請求項２７】
第２結合メンバーは、試薬ゾーンに設けられ、
第２結合メンバーは、検体類似体又は検体結合メンバーであり、
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、第２結合メンバーのためのトラップ手段を含む、請求項２〜２６のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項２８】
トラップ手段は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンにおいて任意に固定化される、結合ペアの１つのメンバーを含み、
結合ペアの他のメンバーは、第２結合メンバー上に設けられる、請求項２７に記載の試料試験装置。
【請求項２９】
結合ペアは、ビオチン−アビジンである、請求項２８に記載の試料試験装置。
【請求項３０】
信号連結結合メンバーの「遊離」画分を保持又は取り込む、第２又はそれ以上の捕捉ゾーンを含む、請求項１〜２９のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項３１】
信号は、発色団、蛍光色素分子、又は酵素基質システムである、請求項２４〜３０のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項３２】
試料の容量を計量する手段を含み、
試料計量手段は、毛細管通路部からその長さに沿って伸び側部通路出口へとつながる側部通路を含む、請求項１〜３１のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項３３】
光学経路の向きを変える光指向手段を含む、請求項１〜３２のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項３４】
光指向手段は、光をフィンを通して光学経路の方向に向けるよう位置するプリズム形状ミラーペアを含む、請求項３３に記載の試料試験装置。
【請求項３５】
信号測定ゾーンを通る光の量を測定する測定システムを含む、請求項１〜３４のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項３６】
液流を制御する出口封止手段を含む、請求項１〜３５のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項３７】
出口封止手段は、制御要素上に設けられる、請求項３６に記載の試料試験装置。
【請求項３８】
流体分配手段を含む、請求項１〜３７のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項３９】
信号処理手段を含む、請求項１〜３８のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項４０】
ディスプレイを含む、請求項１〜３９のいずれか１項に記載の試料試験装置。
【請求項４１】
試料中の検体を検出するため、試料試験装置の毛細管管腔において異種アッセイを行う方法であって、
（ａ）試料試験装置を設ける、ここで、試料試験装置は、以下を含む：
（Ｉ）管腔を有する毛細管通路であって、以下を直列に流体接続する：  
ｉ．毛細管通路の上流端の流体供給領域；
ｉｉ．信号連結結合メンバーを含む試薬ゾーン；
ｉｉｉ．信号連結結合メンバー（「結合」画分）を捕捉する手段を含む捕捉ゾーン、
（ｂ）試料を流体供給領域に添加し、毛細管作用により試薬ゾーンを通って下流に流れるようにし、試料と信号連結結合メンバーを含む試薬との混合物を生成する、
（ｃ）捕捉ゾーンによって保持されない試料や試薬（「遊離」画分）が捕捉ゾーンを下流に通過するように、洗浄緩衝剤を添加し、試料に続いて毛細管通路内を下流に流れるようにする、
（ｄ）試料に存在する検体の量の測定として、捕捉ゾーンにおける捕捉された信号連結結合メンバーの信号を検出する、
ステップを含む方法。
【請求項４２】
捕捉ゾーンは、信号測定ゾーンでもある、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
捕捉ゾーンは、請求項１に記載の組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンである、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
試料試験装置は、請求項１〜４０のいずれか１項に記載の試料試験装置である、請求項４１〜４３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４５】
ステップ（ｂ）は、試料を計量して規定容量を試薬ゾーンに提供する、請求項４１〜４４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４６】
試料の計量の完了によって、ユーザに洗浄緩衝剤の解放を促す、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
ステップ（ｃ）中に流体流動制御手段を操作して捕捉ゾーンを通る連続液流を可能にする、請求項４１〜４６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４８】
アッセイは、酵素基質システムを利用する、請求項４１〜４７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４９】
ステップ（ｃ）は、さらに、酵素標識と基質との反応時に測定可能信号が生成されるように、基質を添加する、請求項４１〜４８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５０】
基質は、洗浄緩衝剤の解放の後、解放される、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
基質及び洗浄緩衝剤は、好ましくは単一流体として、同時に解放される、請求項４９又は５０に記載の方法。
【請求項５２】
流体サンプの端又は毛細管通路の端での流体の検出により、信号発現及び測定のための規定期間が開始される、請求項４１〜５１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５３】
液体が毛細管通路の端に到達したことを検出器が確認すると、信号測定システムが開始し、データ整理及び計算結果の表示へと続く、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
規定期間の経過は、流体流動の完了と信号測定ゾーンにおける信号測定との間で許容される、請求項４１〜５３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５５】
ステップ（ｄ）は、光を信号測定ゾーンに通過させ、光検出器を操作して吸収度、反射率、又は透過率の変化を検出する、請求項４１〜５４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５６】
光吸収度又は反射率の測定を検体濃度の測定に変換するステップをさらに含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
例えば遊離画分又は対照反応によって生成される信号の付加的測定のために、ステップ（ｄ）を繰り返す、請求項４１〜５６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５８】
毛細管通路を通る液流を制御するために、毛細管通路出口が封止されている又は封止されていない１以上の位置の間で制御要素を移動させる、請求項４１〜５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５９】
アッセイは、ＥＬＩＳＡアッセイである、請求項４１〜５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６０】
ｉ）管腔を有する毛細管通路を含む試料試験装置と、
ｉｉ）  基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含む組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとを含むキットであり、
各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行であり、フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して前記光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される、キット。
【請求項６１】
試料試験装置の毛細管通路は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンに隣接して幅広部を含み、
好ましくは、組み立てられた装置において組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを幅広部で挟むように、毛細管通路は、捕捉及び信号測定ゾーンの挿入位置の直ぐ上流及び直ぐ下流に幅広部を含む、請求項６０に記載のキット。
【請求項６２】
組み立てられた装置において、幅広部と組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとは、細長側部を持つ幅広部を形成し、捕捉及び信号測定ゾーンは、細長側部と垂直に前記部に亘って伸びる、請求項６１に記載のキット。
【請求項６３】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを亘る液流を促進するために、幅広部の全部又は一部は微細構造を含む、請求項６１又は６２に記載のキット。
【請求項６４】
微細構造は、マイクロピラーである、請求項６３に記載のキット。
【請求項６５】
組み立てられた装置において毛細管通路と複数の流体チャネルとの間の連続した流れを可能にするように、毛細管通路が配置される、請求項６０に記載のキット。
【請求項６６】
毛細管通路は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンの隣接する個々の流体チャネルに接続する一連のループ部を含み、組み立てられた装置において、連続した流れが複数の流体チャネルの個々を通じて起こるように毛細管通路の各部が隣接する個々の流体チャネルを流体接続するようにする、請求項６５に記載のキット。
【請求項６７】
ループ部は、上流と下流とに交互に伸びる、請求項６６に記載のキット。
【請求項６８】
組み立てられた装置において蛇行形態の単一流体経路を形成するように、ループ部とフィンとは組み立てられる、請求項６６又は６７に記載のキット。
【請求項６９】
試料試験装置は、請求項１〜４０のいずれか１項に記載の試料試験装置である、請求項６０〜６８のいずれか１項に記載のキット。
【請求項７０】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、請求項３〜５、１５、及び２５〜３１のいずれか１項に記載の組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンである、請求項６０〜６２のいずれか１項に記載のキット。
【請求項７１】
緩衝剤、供給手段、指示、チャート、乾燥剤、対照試料、染料、バッテリー、信号処理手段、及び／又は表示手段のうちの１以上をさらに含む、請求項６０〜７０のいずれか１項に記載のキット。
【請求項７２】
試料試験装置のパーツキットであり、キットは、請求項１〜４０のいずれか１項に記載の試料試験装置と、使用指示と、対照試料とを含む、パーツキット。
【請求項７３】
緩衝剤、供給手段、指示、チャート、乾燥剤、対照試料、染料、バッテリー、信号処理手段、及び／又は表示手段のうちの１以上をさらに含む、請求項７２に記載のパーツキット。
【請求項７４】
試料試験装置に用いられる組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンであって、
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを亘る光学経路を指向する手段を含み、
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含み、各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行であり、フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して前記光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン。
【請求項７５】
試料試験装置に用いられる組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンであって、
請求項３〜５、１５、及び２５〜３１のいずれか１項に記載の組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンである、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、毛細管の管腔においてＥＬＩＳＡアッセイ等の異種アッセイを行う試料試験装置に関する。また、本発明は、試料試験装置の毛細管の管腔においてＥＬＩＳＡアッセイ等の異種アッセイを行う方法を提供する。さらに、本発明は、試料試験装置と組み合わせて使用する組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを提供する。
【背景技術】
【０００２】
ポイントオブケア（ＰｏＣ）セクターは、病院のサテライト研究室、救急救命科、救急車、医師の手術室及び自宅を含む非研究室環境で行われる全てのアッセイを包含する。ＰｏＣアッセイは、特に患者の試料採取から結果までの時間に関する利点のため、体外診断（ＩＶＤ）にとってますます重要になっている。早期の結果を得ることにより、より迅速な臨床決定が可能になり、早期に適切な治療を開始し、また調整することができる。その結果、患者をより早く退院させて、不適切な治療を回避し、患者の転帰を改善することによって、全体的なコストが削減される。
【０００３】
現在、イムノアッセイＰｏＣセクターでは、公知の妊娠テストに代表されるように、膜式ラテラルフロー技術（ＬＦＴ）を利用する試験が主流である。これらの試験では、試験に必要な全ての試薬を吸湿性ストリップに沿って配置する。患者試料（例：尿）が膜の一端に添加されて、毛細管作用によりストリップに沿って流れ、通過するにつれて試薬を再構成してそれらと反応する。標識は、通常、発色粒子である（例：金ゾル、着色ラテックス）。検体の存在下で、信号試薬は、固定化抗体捕捉帯に結合する。これらの試験は、ＰｏＣ試験の要件（例：低コスト、非熟練人員によって実施可能、セルフコンテインド形式等）のいくつかを満たすが、本来定性○×試験である。しかし、定性分析で診断やモニターできる病状は比較的少ない。大部分は、病気に特異的なバイオマーカーのレベルの定量的評価や、検体レベルの増減検出を要する。
【０００４】
固定化信号を測定するリーダー（通常、反射率計）を用いてラテラルフロー技術アッセイを定量化する試みがなされているが、この技術の欠点により、精度が悪く感度が低下することが多い。吸湿性膜が本質的に流体流動を有し、正確な流体制御が困難であることから、主な問題は毛細管マトリクスとしての吸湿性膜の使用に起因する。流体制御は、正確な制御アッセイのための必要条件である。
【０００５】
イムノアッセイにおける感度の一部は、信号強度に依存する。信号強度が高いほど、アッセイ感度が高い。放射性核種や蛍光色素分子を含む様々な標識が公知のアッセイに採用されている。しかし、これらの測定には通常高度な計測設備の使用が必要である。
【０００６】
別の方法では、比較的簡単な検出システムで測定可能な信号を生成する増幅システムが使用されてきた。酵素結合免疫吸着検査法（ＥＬＩＳＡ）は、試料における検体の有無や量を決定する分析ツールである。いくつかのＥＬＩＳＡフォーマットがあるが、全て同じ基本原理に基づく。即ち、反応の一つの成分を、検体濃度に関連する色信号を生成する基質上に作用可能な酵素で標識（結合）する。色の測定に必要なのは比較的簡単な計器のみであるから、コスト及び複雑さは軽減される一方、アッセイ感度は信号増幅によって維持される。２部位アッセイフォーマット（又はサンドイッチＥＬＩＳＡ）は、試料から検体を捕捉するため固相上に固定化する第１結合パートナーの使用と、捕捉した検体に結合するため酵素が付着する第２結合パートナーの使用とに基づく。生成される色の強度が検体濃度に正比例するように、アッセイの最終ステップで添加される基質との反応時に、酵素は色変化を引き起こす。競合アッセイフォーマットでは、典型的に、固定化結合剤上の結合部位用検体と競合する酵素標識検体類似体と併せて固定化結合剤が採用される。基質が添加される際、基質上の酵素作用により生成される色は、検体濃度に反比例する。その他のフォーマットには、１部位イムノメトリックアッセイ、固定化検体類似体を用いた特異抗体検査、抗体クラス捕捉アッセイ（ＡＣＣＡ）等がある。
【０００７】
ＥＬＩＳＡは、ＩＶＤにおいて広く採用されるようになり、高感度及び特異性の定量アッセイを促進してきた。しかし、これらのアッセイは、その種々の段階のための複数の試薬添加及び分離（洗浄ステップ）を伴う複雑なプロトコルを要する。正確で再現性のある結果を得るために、正確な量の添加及び正確なステップのタイミングは必須である。このためには、熟練したオペレータ及び検査機器か、高価な完全自動化アッセイシステムのどちらかが必要になる。こうした理由により、非熟練スタッフが機器なしで実施可能であり誰にでもできる簡単なプロトコルを要するＩＶＤ市場のポイントオブケア（ＰｏＣ）部門での利用は一般的でない。
【０００８】
統合システムの機能の一部を含むディスポーザブル装置が開示されているが、いずれもイムノアッセイを行うための定量的完全統合装置の実施に必要な全ての機能を含まない。
【０００９】
米国特許５，８３７，５４６（Ａｌｌｅｎ  ｅｔ  ａｌ、Ｍｅｔｒｉｋａ）  には、組み込み反射率計及びデータ整理機能を持つラテラルフロー技術に基づく完全統合システムが記載されている。システムは、信号として発色粒子を使用し、信号増幅（例：基質と連動して用いられる酵素標識）に基づくアッセイを行う機能はない。読出しは液晶ディスプレイ画面になされるため、出力は、バッテリーが装置に電力を供給する容量がある間、一時的にのみ可読である。  
【００１０】
現行システムの欠点のため、異種アッセイは、未だ主に集中検査室で行われている。従って、最小のオペレータ介入やスキルで定量的結果を出すことができる低コストのセルフコンテインドシステムが必要である。
【００１１】
本発明は、先行技術に伴う問題を克服又は改善することを目的とする。
【発明の概要】
【００１２】
本発明の第１の態様において、異種アッセイを行う試料試験装置であって、
（ｉ）管腔を有する毛細管通路と、
（ｉｉ）毛細管通路に流体接続される組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンと、
（ｉｉｉ）組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンに亘る光学経路とを含み、
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含み、各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行であり、細長フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して前記光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される、試料試験装置を提供する。
【００１３】
試料試験装置は、管腔を有する毛細管通路を含み、毛細管通路は、以下を直列に流体接続してもよい：
（ｉ）毛細管通路の上流端の流体供給領域；
（ｉｉ）試薬ゾーン；
（ｉｉｉ）組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン、ここで、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを亘る光学経路を指向する手段を含み、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含み、各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行であり、細長フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して前記光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される；
（ｉｉｉ）出口及び／又は流体サンプ。
【００１４】
毛細管通路は、流体供給領域から出口及び／又は流体サンプへの試料の一方向の流れ用に設計されてもよい。試薬ゾーンにおいて試薬を提供することによって、装置は、試薬添加等の外部ステップを必要とせず、適切に異種アッセイを行う。毛細管通路は、流体供給領域から出口及び／又は流体サンプへの流れの間に異種アッセイの各段階が起こるのに十分な時間が可能になるよう設計される。こうして、試薬ゾーンと捕捉ゾーン（反応ゾーンと称する）とを流体的に接続する毛細管通路の長さが、試料と試薬との間の反応に要する時間によって決定される。要する時間を把握していることから、当業者は、反応ゾーンの毛細管通路の必要最小限の寸法を計算することができる。
【００１５】
同様に、毛細管通路の下流端で捕捉ゾーンと出口及び／又は流体サンプとを流体的に接続する毛細管通路の長さを、洗浄ゾーンと称してもよい。洗浄ゾーンを定義する毛細管通路の寸法によって、洗浄緩衝剤の容量等の洗浄量及び／又は洗浄に割り当てられる時間が、少なくとも部分的に決定する。このように、洗浄に要する時間や容量を把握することで、当業者は洗浄ゾーンの毛細管通路に必要な寸法を計算することができる。
【００１６】
毛細管通路に沿って組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを通る流れを促進するため、毛細管通路は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを収容する幅広部を含んでもよい。毛細管通路は、毛細管通路の側部が捕捉及び／又は信号測定ゾーンの側部と整列するように、毛細管通路における捕捉及び／又は信号測定ゾーンの直ぐ上流及び／又は直ぐ下流で幅広になってもよい。こうして、幅広部と組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとが一緒になって伸長側部を持つ幅広部を形成し、捕捉及び信号測定ゾーンが伸長側部と垂直に幅広部をまたいで広がる。幅広部は、長円形、台形、又はひし形部であってもよい。幅広部によって、より大きな光学窓が得られる。
【００１７】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを通る液流を促進するために、幅広部の全部又は一部は微細構造（例：マイクロピラー）を含んでもよい。好ましくは、微細構造は、捕捉ゾーン又は組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンの直ぐ上流及び／又は下流に配される。ある実施形態において、マイクロピラーは細長い断面形状である。ある実施形態において、マイクロピラーは基部から突出して伸び、各マイクロピラーの１つの寸法は、基部面と平行なマイクロピラー断面の垂直寸法を上回る。好ましくは、各マイクロピラーの長手方向は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを通る液流の意図する方向に実質的に平行である。
【００１８】
複数の流体チャネルを通る一連の流れを可能にするように、毛細管通路を複数の細長フィンに対して配置してもよい。ある実施形態において、複数の流体チャネルそれぞれを介して連続した流れが起こるように、毛細管通路は隣接する個々の流体チャネルを流体的に接続する。これは、毛細管通路の幅広部が配される上記実施形態と対照的であり、毛細管通路の形成によって各流体チャネルを同時に流れることが可能になる。この連続した流れの実施形態では、毛細管通路は、毛細管通路を沿って進む流体をフィンによって定義される隣接流体チャネルに順次導く一連のループ部を含む。ループ部は、上流と下流とに交互に伸びてもよい。毛細管通路のループ部は、隣接する流体チャネル間の流体路を提供する単一の流体経路を形成してもよい。下流で、毛細管通路は信号測定ゾーンから離れる流体路をなす。
【００１９】
１以上のフィンは、装置との一体化のためのインサートとして形成されてもよいし、試料試験装置の１以上の他のコンポーネントと一体的に形成されてもよい。このような実施形態において、フィンなしでは、装置は試薬ゾーンと洗浄ゾーンとの間の開放空間（空洞）を含む。このように、一連の離間ループ部を含み、１以上のインサートフィンと共に、蛇行形態等の毛細管通路を形成してもよい。
【００２０】
毛細管通路が流体チャネルを通して連続した流れを提供すると、流体路が長くなり、フィンとの接触時間が長くなり、適切な混合及び反応が起こらない「デッドスペース」が最小化されることから、洗浄が改善され得る。
【００２１】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、信号連結結合メンバーの結合画分を捕捉する手段を含んでもよい。捕捉ゾーンは、例えばその表面に塗布される、結合ペアのメンバーを含んでもよい。信号連結結合メンバーの捕捉（結合）画分は、試料における検体の量に直接的に又は間接的に比例する。結合ペアのメンバーは、抗体や抗原等の検体特異的受容体であってもよい。
【００２２】
あるいは、例えば捕捉ゾーンの表面上に固定化するビオチン標識結合メンバー及びストレプトアビジン又はアビジンを用いて、結合メンバーを捕捉ゾーンの表面に連結してもよい。
【００２３】
装置は、例えば信号連結結合メンバーの「遊離」画分（第１捕捉ゾーンで捕捉されなかった画分）を保持又は捕捉するための第２捕捉ゾーンを含んでもよい。第２捕捉ゾーンにおける「遊離」画分の測定は、検体量の測定に役に立ち得る。
【００２４】
アッセイは、好ましくはＥＬＩＳＡアッセイである。このような実施形態において、信号は酵素である。
【００２５】
試料試験装置は、試料の容量を測る手段を含んでもよい。即ち、本発明の試料試験装置は、毛細管通路の上流端に第１入口を含んでもよい。第１入口は、流体供給領域に流体的に接続される。第２入口は、試料の後に、毛細管通路に緩衝剤や他の非試料流体を供給するために設けられる。
【００２６】
装置は、例えば結果の制御又は補正（例：「遊離」画分（第１捕捉ゾーンで捕捉されなかった信号連結結合メンバー）の捕捉）のための第２捕捉ゾーンを含んでもよい。
【００２７】
試料試験装置は、好ましくは出口密閉手段の形で、流れ制御手段を含んでもよい。流れ制御手段は、任意に制御要素上に配されてもよい。
【００２８】
試料試験装置は、液体分配手段を含んでもよい。
【００２９】
試料試験装置は、信号処理手段を含んでもよい。
【００３０】
試料試験装置は、ディスプレイを含んでもよい。
【００３１】
本発明の第２の態様において、試料中の検体を検出するため、試料試験装置の毛細管管腔において異種アッセイを行う方法であって、
（ａ）試料試験装置を設ける、ここで、試料試験装置は、以下を含む：
（Ｉ）管腔を有する毛細管通路であって、以下を直列に流体接続する：  
ｉ．毛細管通路の上流端の流体供給領域；
ｉｉ．信号連結結合メンバーを含む試薬ゾーン；
ｉｉｉ．信号連結結合メンバー（「結合」画分）を捕捉する手段を含む捕捉ゾーン、
（ｂ）試料を流体供給領域に添加し、毛細管作用により試薬ゾーンを通って下流に流れるようにし、試料と信号連結結合メンバーを含む試薬との混合物を生成する、
（ｃ）捕捉ゾーンによって保持されない試料や試薬（「遊離」画分）が捕捉ゾーンを下流に通過するように、洗浄緩衝剤を添加し、試料に続いて毛細管通路内を下流に流れるようにする、
（ｄ）試料に存在する検体の量の測定として、捕捉ゾーンにおける捕捉された信号連結結合メンバーの信号を検出する、
ステップを含む方法を提供する。
【００３２】
好ましくは、捕捉ゾーンは信号測定ゾーンでもあり、ここに記載されるように、例えば組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンである。
【００３３】
本発明の方法の利点は、異種アッセイの全てのステップが、装置の単一の毛細管通路内で毛細管の一端から他端までの一方向の流れの間に行われることである。よって、外部オペレータステップは最小限になる。
【００３４】
好ましくは、方法は、第１の態様の装置を提供する。前述の通り、この装置は、反応及び洗浄ゾーンにおける毛細管通路の寸法により反応及び／又は分離のための十分な時間が得られるように構成されてもよい。
【００３５】
装置は、第２捕捉ゾーンを含んでもよい。第２捕捉ゾーンは、アッセイ制御用、又は、周囲温度変化や保存や出荷時の試薬劣化等を補償するための結果の補正又は正規化用に使用されてもよい。よって、方法は、「遊離」画分（第１捕捉ゾーンで捕捉されなかった信号連結結合メンバー）を捕捉するステップを含んでもよい。方法は、第２捕捉ゾーンにおける信号連結結合メンバーの量を測定するステップを含んでもよい。方法は、両捕捉ゾーンに結合する信号の総量を測定して、第１又は第２捕捉ゾーンあるいは両捕捉ゾーンにより捕捉された全信号のパーセンテージを計算するステップを含んでもよい。
【００３６】
本発明の方法は、任意の異種アッセイを含んでもよい。任意の異種アッセイは、直接信号（色粒子や蛍光ベースアッセイのように信号が増幅されない）及び生成信号（例：触媒や酵素等によって信号が展開及び／又は増幅される）の測定を含む。
【００３７】
アッセイは、好ましくはＥＬＩＳＡアッセイである。このような実施形態において、信号は酵素である。方法は、酵素のための基質を捕捉ゾーンに提供するステップを含んでもよい。基質を、信号検出前に捕捉ゾーンに提供してもよく、より好ましくは洗浄緩衝剤と共に又はその後に提供してもよい。
【００３８】
信号が酵素や触媒である場合、反応は主に信号連結結合メンバーが保持される捕捉ゾーンで起きる。
【００３９】
信号は、酵素であってもよい。ある実施形態において、酵素基質を洗浄緩衝剤内にあるいは別個の基質溶液として提供してもよい。酵素は、基質に変化を引き起こし、これを捕捉ゾーンで検出してもよい。例えば、変化は、基質の色の変化であり、光吸収等の任意の適切な方法で検出してもよい。あるいは、酵素又は触媒は、基質と反応して蛍光化合物を生成し、これを任意の適切な手段で検出してもよい。ある実施形態において、励起光を捕捉ゾーンに通して、蛍光を検出してもよい。
【００４０】
方法は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを含む試料試験装置を提供してもよい。ある実施形態において、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、光学経路を組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンをまたぐように導く手段を含んでもよい。ある実施形態において、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含む。各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行である。フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される。
【００４１】
本発明の第３の態様において、本発明は、
ｉ）管腔を有する毛細管通路を含む試料試験装置と、
ｉｉ）  基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含む組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとを含むキットであり、
各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行であり、フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して前記光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される、キットを提供する。
【００４２】
試料試験装置と組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとを、ユーザに組み立てられるようキットにおける別個のコンポーネントとして設けてもよい。
【００４３】
毛細管通路は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンが挿入される幅広部を含んでもよい。あるいは、毛細管通路は、連続流体路を形成する代わりに、一連の離間ループ部を含む。組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンが挿入されると、毛細管通路のループ部と隣接フィン間の流体チャネルとで蛇行形態等の単一の流体チャネルを形成する。第１の態様に関連して記載される実施形態は、本態様にも当てはまる。
【００４４】
このように、キットの試料試験装置の毛細管通路は、離間して２以上の別々の部分を含んでもよい。これらは、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンが挿入されると、単一の流体チャネルを形成する。
【００４５】
あるいは、キットは、本発明の第１の態様に係る試料試験装置と、使用のための指示と、対照試料とを含んでもよい。
【００４６】
キットはさらに、緩衝剤、流体充填カプセル、検出可能粒子、供給手段（ピペット等）、指示、チャート、乾燥剤、対照試料、染料、バッテリー、信号処理手段、及び／又は表示手段等の材料や装置を含んでもよい。
【００４７】
第４の態様において、試料試験装置に用いられる組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンであって、
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを亘る光学経路を指向する手段を含み、
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含み、各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行であり、フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して前記光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら以下にさらに説明する。
【図１】典型的な標準ＥＬＩＳＡアッセイ手順の模式図である。模式図中の番号１〜１１は、以下のステップを表す：１．試薬及び試料の調整；２．  マイクロタイタープレートへの試料及びキャリブレータ添加；３．  １時間室温でインキュベート（捕捉抗体を介して検体をプレートに結合するため）；４．非結合試料コンポーネントを除去するためのマイクロタイタープレート洗浄（３回繰り返し）；５．プレートへのＨＲＰ標識信号抗体の添加；６．３０分間室温でインキュベート（信号抗体を検体に結合するため）；７．  非結合信号抗体を除去するためのマイクロタイタープレート洗浄（３回繰り返し）；８．プレートへのＴＭＢ  発色基質の添加；９．信号を展開するため室温で（暗闇で）のインキュベート；１０．停止液を添加して反応を止めクロモゲンを青色から黄色に変換；１１．４５０ｎｍで分光光度計を用いた信号定量化。
【図２】毛細管ベースの異種アッセイの模式図である。
【図３】光路に沿ったフィン部分及び各側部にマイクロピラーを有する試料試験装置の断面図である。
【図４】組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンの実施形態を示す図である。
【図５】試料計量のための毛細管通路及び側部通路を示す試料試験装置の下側の平面図である。
【図６】制御要素を備える本発明の装置の斜視図である。
【図７】本発明の装置の流体制御態様を上から示す図である。
【図８】流体分配手段を備える本発明の装置の斜視図である。
【図９】制御要素のアセンブリを示す図である。
【図１０】組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンの詳細図である。
【図１１】時間経過に伴うＴＭＢ及び酵素の透過率スペクトルを示す図である。
【図１２】３波長における時間経過に伴うＴＭＢ及び酵素反応の吸収度を示す図である。
【図１３】時間経過に伴うＴＭＢ及び酵素反応の反射を示す図である。
【図１４】３０分展開時間で分光光度計を用いて３７０ｎｍで得られた信号を示す図である。
【図１５】３０分展開時間で３７０ｎｍで測定された同時流体相免疫反応の結果を示す図である。
【図１６】２波長の典型的な光透過曲線を示す図である。
【図１７Ａ】流体サンプが流体出口に隣接して重畳する本発明の装置の一部を示す図である。
【図１７Ｂ】吸収パッドを持つ流体サンプを示す図である。
【図１８】本発明の態様に係る毛細管通路装置の実施形態の斜視図である。
【図１９Ａ】図１８の装置の組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンの詳細図である。
【図１９Ｂ】組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンのフィンインサートを取り除いた図１９Ａの詳細図である。
【図２０】π−ＧＳＴ濃度とアッセイ信号（６３２ｎｍでの青色生成率）との間の用量反応関係を示す図である（実施例６）。
【図２１】連続流体入口と螺旋状流体サンプとを備える装置の下側を示す図である。
【図２２】蛇行捕捉・信号測定ゾーンを備える装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
本発明の利点は、必要な結合、分離、及び信号測定ステップを通して、試料の一方向の流れ及び反応を動かすための洗浄緩衝剤を用いて、管腔を有する毛細管通路内で異種アッセイを行う試料試験装置及び方法を提供し、外部干渉を最小化することである。毛細管通路管腔において異種アッセイを行う能力は、反応、捕捉、結合及び遊離画分の分離、及び信号測定のための十分な時間を許容する寸法の毛細管通路を含む試料試験装置を提供することにより実現される。好ましくは、通路は、非結合信号連結結合メンバーの分離を可能にし捕捉ゾーン内での信号測定を実現しつつ、信号連結結合メンバーの捕捉を最大化するよう設計された組み合わせ捕捉及び信号読取ゾーンを含む。
【００５０】
本発明の装置により、非熟練者がポイントオブケア環境で異種アッセイを行うことができる。これには、永久的又は半永久的な読み出し情報を与えるという利点がある。本発明は、特にＥＬＩＳＡアッセイの性能に適しているが、他の種々の異種アッセイにも同様に適用可能である。
【００５１】
本発明の組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンの利点は、競合する異なる要件の問題に対処することである。具体的に、効率的で迅速な捕捉のための要件は、最大表面積対体積比を伴う、可能な限り大きい表面積である。迅速で効率的な洗浄には、「デッドゾーン」が最小である平滑面が必要である。測定感度を最大にするためには、信号を好ましくは最少容量に集中する。本発明の組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、単一ゾーンにおける異なるアッセイ活動のこれら競合する要件を満たすことができる設計を提供する。
【００５２】
先行技術はこの問題点の解決を試みてきたが、大部分（Ａｌｌｅｎ／Ｍｅｔｒｉｋａに例示、上記参照）は、洗浄のために流体が通り信号が蓄積する捕捉ゾーンと共に、多孔性ストリップを用いる。しかし、これらのシステムは、酵素連結信号システム（制約された規定容量に信号を蓄積する必要がある）に理想的に適しておらず、反射率測定を要する。多孔性ストリップでのそのような測定は、下側の基質の変化（反射率変化、凹凸のある表面による光散乱等）に影響されるためより正確性及び再現性が低く、反射率は基質の可変乾燥（ニトロセルロースは、乾燥すると白く、濡れると半透明である。ＵＳ  ４，０２５，３１０、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ参照）に悪影響を受ける。他のシステム（例：Ｂｉｏｓｉｔｅ  Ｔｒｉａｇｅ、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  ＲＡＭＰ）も同様に、反射率測定を用いるが、別個のチップ及びリーダの使用に基づく。
【００５３】
本発明は、特定のコンポーネントの試料液体のアッセイでの利用に特に適している。生物学的及び非生物学的応用に適しているが、特に前者に適している。よって、本発明は、ＥＬＩＳＡアッセイ等の異種アッセイを用いた、検体等の特定のコンポーネントの生物学的試料のアッセイでの利用が好ましい。アッセイは、定量的でも定性的でもよいが、好ましくは定量的である。本発明は、任意の液体又は流体試料との利用に適していてもよい。本発明を用いたアッセイの好ましい試料は、血液（全血又は血清・血漿）や尿である。ここで、用語「液体」及び「流体」は同じ意味で使われ得る。
【００５４】
本発明は、診断アッセイ等公知であるように、血液や血清および血漿又は他の体液等の液体試料中の対象コンポーネントの存在を試験するための１以上の毛細管通路を有する試料試験装置に特に適用される。
【００５５】
試料試験装置は、カバー部材によって封止されると、管腔を有する毛細管通路を定義するべく１つの表面に溝を有する全体的に平坦な要素等の形で、成形プラスチックコンポーネントを含んでもよい。他の方法で形成される管腔を有する毛細管通路も含まれる。
【００５６】
本発明は、典型的に、流体流動が受動的であり外部の推進力に依存しない試料試験装置に適用可能である。
【００５７】
異種アッセイは、信号システムを組み入れるアッセイとして定義される。ここで、信号連結結合メンバーの結合及び非結合画分は、信号測定前に分離される。異種アッセイは、競合又はサンドイッチＥＬＩＳＡアッセイ等のＥＬＩＳＡアッセイであってもよい。
【００５８】
毛細管通路
試料試験装置は、管腔を有する毛細管通路を含む。毛細管通路は、管腔を含むチューブである。試料試験装置の毛細管通路は、アッセイの１以上のステップを行うためのゾーンやステーションを流体的に直列接続してもよい。毛細管を溝として形成し、平坦熱可塑性チップに成形し、箔やシートで封止して管腔を形成してもよい。ポリスチレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ等を非限定的に含む任意の適切な熱可塑性物質を用いてもよい。好ましくは、ポリカーボネートを用いる。毛細管を完成するために任意の適切な箔やシートを用いることができる。好ましくは、ポリカーボネートの薄い箔を用いる。接着剤、超音波溶接、レーザー溶接等の任意の手段で、箔やシートをチップに封止することができる。レーザー溶接の使用は、制御可能な封止を与え、試薬や装置の流れ特性に干渉し得る接着剤の使用を回避するため、好ましい。他の毛細管通路形成方法も、発明の範囲に含まれ、当業者に公知である。
【００５９】
ポリカーボネート等の疎水性材料を使う場合、均一で一貫した流れ特性を確保するため、表面処理が望ましい。プラズマ処理、コロナ放電、界面活性剤等の任意の適切な処理を採用可能である。Ｔｗｅｅｎ−２０等の界面活性剤が好ましい。あるいは、疎水性削減のため成形前の材料の処方にコンポーネントを組み入れてもよい。
【００６０】
毛細管通路は、典型的に種類によって決まる任意の適切な形状を有してもよい。毛細管通路は、線状であってもよい。例えば、通路の全部又は一部が、まっすぐであっても、曲がっていても、蛇行形でも、螺旋形でも、Ｕ字形でもよい。捕捉及び／又は信号測定ゾーンの全部又は一部にわたって蛇行形態を含む毛細管通路が好ましい。螺旋毛細管通路の形の流体サンプを有する毛細管通路が好ましい。
【００６１】
毛細管の管腔の断面形状は、三角形、台形、正方形、長方形、円形、長円形、Ｕ字形等、考えられる形の範囲から選択してもよい。経済的で一貫した製造に適していることから、また、試料と試薬との効果的な混合を促進し強い毛細管「張力」がかかることが分かっていることから、Ｖ断面が最も好ましい。材料、毛細管形状、表面処理、シール、及び封止手段を慎重に選択することによって、流体推進の付加的又は外部ソースを必要とせず、装置間の良好な再現性を伴う均一で一貫した流体流動を促進する毛細管を生成することができる。
【００６２】
毛細管通路は、任意の適切な寸法を有していてもよい。この毛細管通路は、微小流体通路である。本発明において使用される毛細管通路の典型的な寸法は、０．１ｍｍ〜１ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ〜０．７ｍｍの管腔深さである。管腔の幅は、深さと同様の大きさであってもよい。管腔が例えばＶ字形である場合には、各辺が０．１〜１ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．７ｍｍの長さを有する正三角形の形状であってもよい。
【００６３】
毛細管通路の各ゾーンの寸法によって、必要な試薬や緩衝剤の容量が決まる。寸法及び形状によって、そのゾーンの反応時間が決まる（例：遅い流れを曲げる）。寸法は、必要な反応時間の知識に基づいて、当業者により容易に計算され得る。
【００６４】
各毛細管通路は、流体供給領域から出口までの通路を形成するために結合する１以上の毛細管セグメントからなってもよい。毛細管通路のセグメントは、捕捉ゾーン、信号測定ゾーン、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン、試薬ゾーン、反応ゾーン、洗浄ゾーン、流体供給領域、及び出口及び／又は流体サンプから選択される部分で介在される。これらの部分のいずれも、それが隣接する毛細管セグメントと異なる形及び形態を有してもよい。
【００６５】
本発明において、装置は、２以上（２、３、４、５以上）の毛細管通路を含んでもよく、好ましくはここに記載するように１以上の毛細管通路を含む。
【００６６】
２以上の毛細管通路を装置内に設ける場合には、各々の形状及び寸法を独立して選択してもよく、２以上のものは同一であっても異なっていてもよい。２以上の毛細管通路は、共通流体供給領域又は出口・サンプに接続されてもよい。
【００６７】
好ましくは、各毛細管通路は、毛細管通路への試料導入のための第１入口と、出口及び／又はサンプとに流体的に接続される。
【００６８】
ある実施形態において、本発明の毛細管通路は、試薬ゾーン、反応ゾーン、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン、洗浄ゾーン、及び流体サンプを流体的に直列接続してもよい。好ましくは、毛細管通路は、上流端で流体供給領域に流体的に接続される。好ましくは、毛細管通路は、試薬ゾーンの上流に試料用入口を含み、流体サンプあるいはその下流に出口を含む。
【００６９】
こうして、幅広部と組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとが一緒になって伸長側部を持つ幅広部を形成し、捕捉及び信号測定ゾーンが伸長側部と垂直に幅広部をまたいで広がる。幅広部は、長円形、台形、又はひし形部であってもよい。幅広部によって、より大きな光学窓が得られる。
【００７０】
毛細管通路は、毛細管通路の形でない部分を含んでもよく、そのような部分によって断続させられてもよい。例えば、毛細管通路の側部が捕捉及び／又は信号測定ゾーンの側部と並んでこれら部分間の流れを円滑にするように、毛細管通路は、捕捉及び／又は信号測定ゾーンの直ぐ上流及び／又は下流で幅広になってもよい。この場合、捕捉及び／又は信号測定ゾーンは、毛細管通路の形ではなく、毛細管通路によって同時に供給される複数の流体チャネルを含む。このように、捕捉及び／又は信号測定ゾーンの直ぐ上流及び／又は下流の毛細管通路の開口は、幅広又はテーパー状であり、例えば三角形又は半円部を定義する。上流及び下流幅広部は、同じ形でも異なっていてもよいが、好ましくは、捕捉及び／又は信号測定ゾーンと直ぐ上流及び下流の毛細管通路とは、光学経路について対照である。
【００７１】
例えば捕捉及び／又は信号測定ゾーンを通る液流をよくして気泡形成を最小限にするために、幅広部の全部又は一部は微細構造（例：マイクロピラー）を含んでもよい。好ましくは、微細構造は、捕捉ゾーン又は組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンの直ぐ上流及び／又は下流に配される。微細構造は、例えばマイクロピラーや、毛細管の粗い部分、隆起、線、ハッチ等を含む。毛細管通路を断続させる非毛細管部を通る毛細管流れをよくする適切な構造は、当業者に公知である。マイクロピラーが好ましい。ある実施形態において、マイクロピラーは細長い断面形状である。マイクロピラーは基部から突出して伸び、各マイクロピラーの１つの寸法は、基部面と平行なマイクロピラー断面の垂直寸法を上回る。好ましくは、各マイクロピラーの長手方向は、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを通る液流の意図する方向に実質的に平行である。マイクロピラーは、円形等、任意の適切な断面形状である。好ましいマイクロピラーは、毛細管の深さと一致する高さと、０．３〜０．５ｍｍの径とを有する。微細構造及びマイクロピラーは、公知である。
【００７２】
幅広又はテーパー部を、必要に応じて、流体供給領域やサンプ等又はその他の毛細管通路を断続させる非毛細管部の上流及び／又は下流において、毛細管通路に設けてもよい。ここに記載する微細構造は、これらの部分の任意の１以上の部分に設けられてもよい。
【００７３】
表面処理
好ましくは通路の内側表面に表面被覆を設けることにより、装置の毛細管通路を処理して流体流動を改善してもよい。ディップツインや、通路に処理流体を通過させてから乾燥する等、任意の適切な方法を用いてもよい。
【００７４】
このように、装置の毛細管通路は、その内側表面に処理流体被覆を含んでもよい。
【００７５】
被覆は、好ましくは活発な結合や実質的な反応又は結合を避けながら、通路の内側表面と試料又は緩衝剤等他の流体との間の斥力を最小にする作用をし得る。非処理通路と比べて、表面被覆によって通路の親水性が増す。例えば、被覆は、処理通路の内側表面に層を形成し、処理通路の表面と重合するか又は処理通路の物質内に浸透する作用をしてもよい。好ましくは、被覆は、親水性を付与する。
【００７６】
処理流体は、液体でも気体でもよいが、典型的には液体である。処理流体は、界面活性剤等の、適切な親水性を持ち得る。適切な材料は、当業者に周知であり、例えば、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）や、Ｔｗｅｅｎ２０（モノラウリン酸ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン）、Ｔｗｅｅｎ６０  （モノステアリン酸ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン）、Ｔｗｅｅｎ８０  （モノオレイン酸ポリオキシエチレン（２０）ソルビタン）といったＴｗｅｅｎ（Ｔｗｅｅｎは商標）として知られるポリオキシエチレンソルビタン物質等ポリソルベートがある。ある実施形態において、ＢＳＡとＴｗｅｅｎとの組み合わせが好ましい。処理流体は、典型的に、脱イオン水において例えば０．１〜１０％、通常１％以下の容量の希釈水溶液の形で用いられてもよいが、イソプロパノール（ＩＰＡ）等他の溶媒を代わりに用いてもよい。  
【００７７】
その代わりに又はそれに加えて、毛細管通路やその部分を抗凝固剤や緩衝剤等の試料に付与すべき処理剤で被覆するか、又は、毛細管通路やその部分に処理剤を溶解可能に含めてもよい。好ましくは、試薬ゾーンの毛細管上流部をこの方法で処理する。試薬保管用に側部通路が設けられている場合、交差部の毛細管通路上流部分をこの方法で処理してもよい。
【００７８】
被覆の厚さは、処理流体の種類、被覆の目的、及び毛細管通路の寸法に依存する。通路の内側表面上の処理流体層の場合は、好ましくは、多分子又は単分子層である。好ましくは、処理通路の実質的に全ての内側表面（管腔）を処理流体で被覆する。好ましくは、管腔は、コンポーネント内に形成される頂部開口型チャネルと、そのカバー部材とを含む。
【００７９】
試料ウェル・流体供給領域
流体供給領域は、ウェル等から、又は供給側（例：指、ピペット）から直接、流体を受け入れるよう設計された領域である。入口は、供給領域の一部であってもよく、又は、短通路等を介して供給領域と流体連通していてもよい。例えば、供給領域は、流体や試料が供給される入口への進入部を構成する幅広部分であってもよく、貯蔵ウェルの一部であってもよい。このように、流体供給領域は、試料試験装置の一部を形成してもよく、試料試験装置と別に、例えばある実施形態において試料試験装置と一体化され得る制御要素の一部であってもよい。
【００８０】
ここで、試料を受け入れる流体供給領域を、試料供給領域と称してもよい。この領域は、第１入口及び／又は試料ウェルに流体的に接続されてもよい。非試料流体を受け入れる任意の流体供給領域を、流体供給領域と称してもよい。これら領域は、それぞれ単独で第２、３、４入口等に流体的に接続されてもよい。
【００８１】
２以上の流体供給領域を設ける場合、直列で、好ましくは試料試験装置の一端に設けてもよい。
【００８２】
流体供給領域は、平面試料試験装置において、窪み領域であってもよく、好ましくは円錐形である。例えば以下にさらに記載するように、窪みは、装置を貫通して、装置下側に成形された入口及び／又は毛細管通路に流体的に接続してもよい。入口は、供給領域の中心に設けてもよく、好ましくは直立円形壁の中心に設けられる。流体供給領域は、任意の形状であってもよいが、好ましくは円形である。
【００８３】
ウェルは、流体供給領域へ供給するべく、試料や流体を保持するために設けられてもよい。試料ウェル、緩衝剤ウェル、及び／又は基質ウェル等、アッセイにおいて提供すべき流体毎に別々のウェルを設けてもよい。各ウェルは、流体供給領域、即ち入口と流体連通していてもよい。ウェルは、２以上の毛細管通路に供給してもよい。ウェルは、液体試料を受け入れて保持するのに適した任意の形状及びサイズであってもよい。
【００８４】
各ウェルは単独で、例えば入口につながる凹部分として、試料試験装置内に又はその一部として形成されてもよく、又は、カラー等、装置の平面から直立する壁によって定義されてもよい。これらの実施形態では、ウェルの基部は、装置の流体供給領域を含んでもよい。あるいは、ウェルを別に設けてもよい、即ち、ウェルは装置の一体部分を形成しなくてもよい。別に設ける場合、ウェルは、好ましくは流体供給領域と一致するように構成される。ウェルの全部又は一部を、ここに記載する制御装置の一部として設けてもよい。ウェルの全部又は一部は、カプセルからなるか、カプセルを収容してもよい。
【００８５】
試料を第１入口に供給し緩衝剤及び／又は基質を第２入口に供給する目的等で２以上のウェルを設ける場合、例えば上記のように、ウェルを単独で、装置に一体的に又は分離可能要素として設けてもよい。このように、１以上のウェルを分離可能要素又は制御要素として設けてもよく、試料要素の一部として設けてもよい。好適な実施形態では、少なくとも試料ウェルと流体ウェルとが、（１以上の）分離可能要素、好ましくは単一の分離可能要素に設けられる。
【００８６】
ウェルは、任意の適切なサイズおよび形状であってもよい。好ましくは、ウェルは、流体供給領域や入口への排出を促進するよう構成されている。例えば、ウェルの基部は、漏斗形、即ち、全方向から入口に向かって傾斜するよう構成されてもよい。この形状により、試料や流体の毛細管通路への排出が促進される。好ましくは、ウェルは、適した形のキャップ又はカバーを含んでもよい。キャップ又はカバーは、好ましくは取り外し可能であり、ウェルの１以上の側壁を構成してもよい。
【００８７】
ウェルのキャップは、流体供給領域への液体の通路の液体入口、即ち、試料入口を含んでもよい。
【００８８】
ウェルは、例えばマイクロピラーといった微細構造等、毛細管通路への液体流れを促進する機能を含んでもよい。適切な機能は、当業者に公知である。
【００８９】
試料計量
本発明は、試料の試料計量を提供してもよい。即ち、ある実施形態において、試料計量手段を設けて、アッセイのため毛細管通路へ所定測定容量の試料や他の流体を提供してもよい。アッセイ及び装置の形態・目的に応じて、任意の適切な試料計量手段を用いてもよい。
【００９０】
装置は、毛細管通路部経路からその長さに沿って側部通路出口へとつながる側部通路を含んでもよい。側部通路の出口は、対応する毛細管通路の出口と異なる。
【００９１】
側部通路出口を有する側部通路としての試料計量手段を用いて、規定の試験容量の試料を毛細管通路に提供してもよい。好ましくは、側部通路と毛細管通路との交差は、試料入口や、緩衝剤や基質等の任意の付加的入口（第２、３やそれ以上の入口と称する）の下流である。
【００９２】
試料を試料試験装置の流体供給領域に提供する際、好ましくはここに記載する封止手段で、毛細管通路出口を封止する。側部通路出口は封止しない。毛細管通路出口が封止されているため、試料は、毛細管作用により、側部通路との交差までのみ、毛細管通路に沿って流れ得る。一方、側部通路出口は封止されていないため、試料は、側部通路内へ及び側部通路に沿って流れることができる。毛細管は、全試料が取り込まれるまで充填する。試験容量を超える余剰の液体は、側部通路を充填し始める。流体供給領域から毛細管通路内に全試料が取り込まれると（毛細管でのバックプル及びその後の同等のフォワードプル）、流れが停止する。こうして、毛細管通路は規定点（側部通路との交差）まで試料で充填される。以下、毛細管通路入口から側部通路との交差までの試料容量を、試験容量と称する。試験容量を超える余剰の試料は、側部通路内に収容される。試料容量が少なすぎると、試料は側部通路に到達しない。よって、試験容量を超過する試料を装置に添加することが好ましい。好ましくは、試験容量は、アッセイの種類に適切な所定の容量である。そして、封止状態を逆にする。即ち、毛細管通路出口を封止せず、側部通路出口を封止する。例えば毛細管作用により、毛細管通路内の試料は、毛細管通路に沿って自由にさらに流れる。一方、毛細管通路への逆流も含めて、側部通路に沿ったさらなる流れは発生しない。
【００９３】
この機構の利点は、試料の先端が、試験流体として使用されず、余剰流体として側部通路内へ排除されることである。よって、試験容量の試料は、毛細管通路から離れず、アッセイのため毛細管通路に沿って流れ続けることができる。毛細管力以外に、複雑な流体素子や付加的な駆動力源を必要としない。さらに、外部汚染を防止して余剰試料を安全に装置内に収容するよう設計されている。
【００９４】
第１入口に加えて第２入口及び毛細管通路出口を設け、毛細管通路部経路からその長さに沿って側部通路出口へとつながる側部通路を設けると有利であろう。
【００９５】
第１入口と別に第２入口を使用することは、装置に総余剰試料が添加される状況で有利である。このような状況では、試料がまだ試料ウェルにあるうちに、側部通路が一杯になり得る。例えば洗浄緩衝剤や基質が導入されると、試料が毛細管に入り、余剰試料がアッセイに導入される可能性がある。第１（試料）入口の下流に第２入口を設けることで、例えば洗浄緩衝剤や基質は余剰試料ではなく試験容量のみの毛細管に沿った流れを促進するため、この問題はうまく回避される。必要に応じてさらに入口（第３、４、５入口等）を設けてもよい。第２やそれ以上の入口は、好ましくは、毛細管通路と側部通路との交差の上流で、第１入口と同じ流線（即ち、直列接続）に設けられる。
【００９６】
第２やそれ以上の入口は、好ましくは、第１入口と、側部通路との交差との間に位置する。第２、３やそれ以上の入口の位置によって、第２入口への流体供給により毛細管通路を移動する試料試験容量が決定する。何故なら、第１入口と第２入口との間の試料は、試験容量の一部にならないからである。よって、試験容量を最大にするためには、第１入口の直ぐ下流に位置することが好ましい。好ましくは、第２入口は、第１入口から少なくとも１５ｍｍ以内、少なくとも７ｍｍ以内、又は少なくとも５ｍｍ以内に位置する。好ましくは、また、例えば、第３入口は、第２入口から少なくとも１５ｍｍ以内、少なくとも７ｍｍ以内、又は少なくとも５ｍｍ以内に位置する。
【００９７】
２以上の毛細管通路がある場合、第２やそれ以上の入口を、各毛細管通路に別々に、第１入口の下流に設けてもよい。あるいは、共通第２やそれ以上の入口を２以上の通路で共有し、別々の通路に分けてもよい。このような実施形態では、２以上の通路の共有部分で試料計量を行ってもよい。２以上の毛細管通路では、第２やそれ以上の入口を、各毛細管において毛細管通路に取り込まれる試験容量が同じであるような位置に設けるのが好ましい。こうして、例えば毛細管通路の幅及び高さにおける幾何学的寸法が同じである場合、各毛細管通路において、第２やそれ以上の入口を第１入口の下流の同一距離に設ける。しかし、同一要素における２以上の異なる毛細管通路では、試験容量が異なっていてもよい。即ち、試験容量を、第２入口や側部通路との接続部の位置を異ならせて決定してもよい。例えば対象の複数のコンポーネントに対する単一試料の同時試験用に、複数の類似の毛細管通路を設けてもよい。
【００９８】
試験容量のサイズは、最下流流体供給入口（典型的に、第２、３やそれ以上の入口）と側部通路入口との間の毛細管通路の断面積及び長さに依存する。第２流体供給入口と側部通路入口との間の毛細管通路のサイズ（試験容量）は、アッセイの目的に応じて、任意の適切なサイズであってよい。好ましい試験容量は、１〜２００Ｉ、より好ましくは１〜１５０Ｉ、より好ましくは１〜５０Ｉ、より好ましくは１〜２０Ｉ、より好ましくは１〜１０Ｉである。
【００９９】
側部通路は、毛細管通路であってもよく、好ましくはマイクロ流体通路である。側部通路は、毛細管流動が可能でなければならないが、通路やチューブに限らず、任意の構造を採用してもよい。側部通路のサイズおよび形状は、典型的に、収容する必要がある試料容量によって決まる。側部通路は余剰試料の保持用であるため、流れ、試薬沈殿、表面処理等に関する試験毛細管通路と同じ要件は、必ずしも当てはまらない。側部通路の幾何学及び断面形状は、保持すべき容量と装置全体の構造とによって決まり得る。側部通路は、幅広であってもよく、試験容量より大きな容量を収容可能であってもよい。試料の流れ等の理由により、側部通路は毛細管通路より幅広であってもよい。好ましくは、側部通路は、１〜２００Ｉの容量を持つ。
【０１００】
本発明に用いる側部通路の典型的な寸法は、０．１ｍｍ〜１ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ〜０．７ｍｍ、最も好ましくは約０．５ｍｍの深さである。通路幅は、深さと近い寸法であってもよい。典型的に、側部通路は、推定試料サイズ及び計量要件に適した任意の長さを持ち、その長さは装置全体の形状によっても決まる。好ましくは、側部通路は、２０〜１００ｍｍ、より好ましくは２０〜８０ｍｍ、より好ましくは約６０ｍｍの長さである。
【０１０１】
側部通路は、任意の方向において毛細管通路から分岐してもよく、任意の幾何学形状を採用してもよい。例えば、側部通路は、まっすぐであっても、曲がっていても、蛇行形でも、Ｕ字形でもよい。側部通路は、流体的に接続される毛細管通路に平行に伸びてもよく、垂直に伸びてもよい。好ましくは、側部通路は、側部通路出口が毛細管通路出口と近接してどちらも単一制御要素で操作できるように構成される。断面形状は、台形、三角形、平面形、正方形、長方形、円形、長円形、Ｕ字形等、任意の適切な形状であってよい。
【０１０２】
機能的には、側部通路の形状は、毛細管流動を支持し、側部通路に入る流れが側部通路出口の封止・開放により遠隔操作（流体に接触せずに）可能である形状でなければならない。
【０１０３】
毛細管通路に関して先に述べたように、側部通路を処理して親水性を高めてもよい。
【０１０４】
入口
入口は、注入口である。入口は、流体が毛細管通路に進入可能なように、試料や流体供給領域と流体連通していてもよく、好ましくは直接流体連通している。間接連通の場合、好ましくは非毛細管通路や手段を介する。入口は、毛細管通路において、流体流動が開始される適切な箇所に位置する。典型的には、ウェルや、装置と一体化され得る流体流動制御装置に近接する。このように、入口は、試料供給領域の下流であってもよいが、試薬ゾーンの上流である。
【０１０５】
本発明の装置は、１以上（２、３、４以上等）の入口を含んでもよい。好ましくは、各入口は単独で、流体供給領域に流体的に接続される。試料や流体供給用の第１、２、３やそれ以上の入口はそれぞれ、流体供給領域、及び、試料や他の流体を保持するウェルが設けられる場合はウェルと流体連通していることから、装置の他の入口と区別可能である。
【０１０６】
毛細管通路は、１以上の入口と、１以上の出口とを有してもよい。
【０１０７】
入口は、液体を受け入れ可能な寸法である必要がある。好ましくは、試料試験装置において、入口の開口径は、１〜４ｍｍ、好ましくは１〜２ｍｍである。他の用途では、より大きい又は小さい入口が想定される。
【０１０８】
入口は、中央で開口し、周囲が隆起したスカートを有してもよい。
【０１０９】
２以上の毛細管通路を設ける場合、２以上の通路の第１入口へとつながる又は第１入口を構成する共通第１入口を設けてもよい。
【０１１０】
ここでの「入口」は、製造時に封止される開口を含まない。
【０１１１】
第１入口に加えて、第２、３やそれ以上の（４、５、６等）入口を設けてもよい。好ましくは、入口は、第１入口と全て同じ流線（即ち、直列接続）に設けられる。
【０１１２】
第２、３やそれ以上の入口はそれぞれ単独で、ウェル又はカプセル等流体を受け入れて貯蔵する他の手段と流体連通している第２、３やそれ以上の流体供給領域の一部を形成してもよい。従って、第２、３やそれ以上の入口は、洗浄緩衝剤等の流体の貯蔵及び供給用ウェルを含む流体流動制御装置との一体化のために配置及び／又は適応されてもよい。好ましくは、第２、３やそれ以上の入口への供給は、第１入口へ供給する流体供給領域及び／又はウェルと別の、それ自身のウェルや流体供給領域からなされる。
【０１１３】
毛細管通路の第１及び第２、３やそれ以上の入口に加えて、毛細管通路はさらに、例えば通路における試薬沈殿のため又は分岐（合流）チャネルや通路が設けられる場合に、毛細管又は側部通路の長さに沿って、１以上の位置に１以上の付加的入口を含んでもよい。しかし、典型的に、これらの付加的入口は、製造時に封止されており、試験中にユーザが操作・使用することはできない。
【０１１４】
出口
毛細管通路や側部通路の出口は、典型的に空気が通路から出られるように、例えば毛細管駆動力により通路を通る流れを可能にするよう設けられる。出口を、通路の遠心端に設けてもよいが、毛細管や側部通路の長さに沿った１以上の位置に設けてもよい。出口は、必ずしもそこを通る液流を収容しなくてもよい。好ましくは、それぞれの通路を通る流体流動を維持するのに十分な、そこを通る空気流を収容可能である。出口は、入口より小さい寸法でもよい。出口は、典型的に、０．１ｍｍ〜４ｍｍ、より好ましくは０．３〜２ｍｍの開口径を持つ。他の装置では、より大きい又は小さい出口も可能である。出口は、典型的に、通路とのみ流体連通している。
【０１１５】
出口は、中央で開口し、周囲が隆起したスカートを有してもよい。
【０１１６】
２以上の出口をグループ化して、例えば単一動作で開閉してもよい。試料計量用に側部経路を設ける場合、好ましくは、対応する毛細管通路及び側部通路用の出口ペアを近接させて、単一制御要素により開閉してもよい。それぞれ側部通路を伴う２以上の毛細管通路を設ける場合、２以上の側部通路出口を近接してグループ化し、さらに２以上の主毛細管通路出口を近接してグループ化して、各群を単一制御要素により制御可能にしてもよい。好ましくは、出口や出口群を、試料ウェルや供給領域に近接させてもよい。
【０１１７】
例えば図１７Ａに示すように、出口は、流体サンプに隣接及び／又は流体サンプの下方に位置してもよい。
【０１１８】
流れ制御手段
望ましくは、本発明の試料試験装置の毛細管通路に流れ制御手段を設ける。流れ制御手段は、毛細管通路内の流れを開始、停止、再開、減速するのに適した任意の形態をとり得る。ある実施形態において、流れ制御手段は、リモート（オフライン）バルブとして作用することにより毛細管通路を開閉して装置通路の受動的流体流動を制御する封止手段であってもよい。このように、封止手段は、それぞれ流れを停止又は可能にするべく、出口を封止する位置と出口を封止しない位置との間を解放可能に移動することができる。「リモート」や「オフライン」は、封止手段と液体試料との間の接触を必要とせずに、バルブ（封止手段）が液体試料の流れを制御（流れを開始、停止、減速、再開する）可能であることを意味する。試料を入口を介して供給すると、毛細管通路出口を封止しないように第１封止手段が操作される時だけ、試料は毛細管通路を流れる。出口を封止するように第１封止手段が操作される時には、毛細管通路の流体流動は不可能である。こうして、封止手段の操作により、毛細管通路の流体流動が制御できる。
【０１１９】
封止手段を、通路外部に設けて、液体試料が封止手段に接触することなく毛細管通路内の液体試料の流れを制御可能にしてもよい。このように、封止手段は、試料の流れ制御のための効果的なオフラインバルブであり、封止手段と試料との間の接触を必要とせずに（即ち、流体の先端から離れて動作して）毛細管通路内の試料の流れを制御できる。
【０１２０】
本発明で用いる封止手段は、出口と封止関係にある時、十分に通路を気密封止しなければならない。気密封止により、封止出口が関わる毛細管通路内の流体流動が実質的又は完全に停止する。封止手段は、解放可能に操作可能である。
【０１２１】
２つ（又はそれ以上）の毛細管通路及び／又は１つの側部通路を有する実施形態において、後述の通り好ましくは制御要素に便宜上位置する第２やそれ以上の毛細管通路のそれぞれの出口を解放可能に封止するために、付加的（第２、３、４、５等）封止手段やコンポーネントを設けてもよい。こうして、第２やそれ以上の毛細管通路を含む装置において、各通路における試料の流れが、各通路について設けられた（好ましくは別々の）第１封止手段によって制御される。
【０１２２】
任意の封止手段で、１以上の出口を封止してもよい。出口は、毛細管通路、側部通路、又はその組み合わせの出口であってもよい。ある実施形態において、封止手段が２以上の毛細管通路出口を封止し、さらなる封止手段が２以上の側部通路出口を封止してもよい。毛細管通路出口用の封止手段を「第１」封止手段、側部通路出口用の封止手段を「第２」封止手段と称してもよい。
【０１２３】
２以上の毛細管通路を有する実施形態において、１以上の毛細管通路が側部通路を有する場合、１以上の第１及び２封止手段ペアを設けてもよい。１以上の封止手段ペアを、単一の封止コンポーネントで構成してもよい。封止コンポーネントを、制御要素上に設けてもよい。このコンポーネントは、第１封止手段が毛細管通路出口を封止し第２封止手段が側部通路出口を封止しない第１位置と、第１封止手段が毛細管通路出口を封止せず第２封止手段が側部通路出口を封止する第２位置との間で移動可能である。ある実施形態において、２以上の第１封止手段を、単一の封止コンポーネントで構成するか、制御要素上に設けてもよい。２以上の第２封止手段を、単一の封止コンポーネントで構成するか、制御要素上に設けてもよい。封止コンポーネントを、制御要素上に設けてもよい。このようなコンポーネント又は制御要素は、封止手段が側部通路出口を封止しない第１位置と、封止手段が側部通路出口を封止する第２位置との間で移動可能である。ある実施形態において、２以上の第１封止手段及び２以上の第２封止手段、又は、２以上のコンポーネントは、第１封止手段が第１毛細管通路出口を封止し第２封止手段が側部通路出口を封止しない第１位置と、第１封止手段が第１毛細管通路出口を封止せず第２封止手段が側部通路出口を封止する第２位置との間で移動可能な、同じ制御要素上に設けられてもよい。
【０１２４】
あるいは、第１及び２（又はそれ以上の）封止手段を、毛細管通路出口それぞれに設けて、対応する出口を封止する又はしないようにしてもよい。例えば、各封止手段を、対応する出口に向かって又は出口から離れて軸方向に移動可能な、それぞれの制御要素上に配してもよい。さらなる可能性として、封止コンポーネントを、例えば回転または直線（横方向）運動用に配置されて、第１封止手段が第１毛細管通路出口と封止関係にあり第２封止手段が第２毛細管通路出口と封止関係にない第１位置と、第２封止手段が第２毛細管通路出口と封止関係にあり第１封止手段が第１毛細管通路出口と封止関係にない第２位置との間で移動可能な、共通制御要素上に配してもよい。
【０１２５】
ある実施形態において、第１及び２封止手段ペアを共通制御要素上に設けることが好ましい。さらなる第１及び２封止手段ペアを、第１の第１及び２封止手段ペアとして同一制御要素上に設けてもよく、異なる制御要素上に設けてもよい。
【０１２６】
ある実施形態において、封止手段は、２つの位置の間、即ち、出口が封止される位置と出口が封止されない位置との間を二元的に動作するものであってもよい。他の実施形態において、封止手段は、封止手段が操作されて、出口を部分的に封止して、通路内の試料の流速を、出口が開閉される度合いに依存して制御するように、定量的に動作するものであってもよい。例えば、封止手段は、出口全体に亘ってスライドして、出口が部分的に閉塞された位置に置かれているときに、試料の流速が減少するように動作するものであってもよい。ある実施形態において、封止手段は、出口を部分的に閉塞して通路内の流速を変更する任意の１以上の位置を採用してもよい。これらの実施形態を、本発明の第１及び第２封止手段に適用してもよい。
【０１２７】
制御要素
封止手段（及び、存在する場合には、付加的封止手段）及び／又は封止コンポーネントは、封止手段が動作するように、制御要素上に移動可能に設けられてもよい。各々の封止手段を、それぞれの制御要素上に配置してもよい。好ましくは、装置用の全ての封止手段を、共通制御要素上に設け、又は、この制御要素に動作可能にリンクしてもよい。好ましくは、図９に示すように、共通制御要素は、シールであってもよい。
【０１２８】
制御要素は、回転又は直線運動可能に（出口に向かって、又はそこから離れるように、軸方向に、又は、これを横切って、スライド動作するように）設けられてもよい。
【０１２９】
好ましくは、制御要素は、流体供給領域を取り囲むことが好都合である。
【０１３０】
制御要素は、好ましくは、ユーザによって容易に操作されるところの適切な形状又はサイズであってもよい。制御要素は、好ましくは、これが、流体供給領域に沿って、又は、その周りを移動することを許容するような任意の適切な形状を有してもよい。例えば、これは、軸を中心として回転運動する回転可能要素であってもよく、又は、直線運動、例えば、出口の位置に沿ってスライド運動するように成形されたものであってもよい。好ましくは、要素の軸と共に、又は、その周りを回転するように配置することが好都合な、概ね円形の要素を含む。制御要素や流体供給領域の他の適切な形状や構造も、本発明の範囲に含まれる。制御要素、及び、装置の上面に、溝や要素を設けて、制御要素の動きを制限してもよい。制御要素は、ユーザによって手動で操作されてもよく、又は、例えば、装置内の検出手段と関連付けられた１以上のセンサ、又は、タイマによって促されて自動で動作可能であってもよい。
【０１３１】
制御要素は、ウェルを備えていてもよく、又は、ウェルのキャップとして作用してもよい。これは、流体供給領域に液体を流すための液体入口、即ち、第１及び／又は第２入口を有していてもよい。好ましくは、この液体入口は、制御要素が、選択された位置、例えば、後述のように、選択された回転又は直線位置にあるときのみ、流体供給領域又はウェルと流体連通している。
【０１３２】
制御要素の様々な位置を示すマーク及び／又は点を設けて、ユーザの操作を容易にすることが好都合である。好ましくは、これらを、試料試験装置内に設けてもよい。
【０１３３】
封止手段又は封止コンポーネントを、制御要素上、例えば、その下方側に取り付け、又は、その一部を構成してもよい。封止手段又はコンポーネントは、例えば、自立する又は制御要素の下部の一部を形成するエラストマー等の軟質熱可塑性材料といった軟質材料によって構成されてもよい。好適な実施形態において、封止コンポーネントは、制御要素の下面に隣接して位置する円形の平面要素である。あるいは、封止手段又は封止コンポーネントは、制御要素の側壁から外側に、好ましくは、これに対して実質的に垂直に伸びるフランジ上に設けてもよい。封止手段は、フランジ上に設けられる脚部であってもよい。
【０１３４】
制御要素の動きを制限するためのエンドストッパを設けることが望ましい。
【０１３５】
望ましくは、制御要素は、ｉ）流体（好ましくは、試料）供給領域が制御要素により遮蔽され、液体入口が流体供給領域又はウェルと流体連通しておらず、封止手段が毛細管通路の出口を封止しない、第１の、非アクティブ位置と、ｉｉ）流体供給領域がユーザに露出し、封止手段が第１毛細管通路の出口を封止しない、第２の、試料供給位置と、ｉｉｉ）流体が、好ましくは入口を介して、毛細管通路内に解放されるように制御要素が位置する、第３又はそれ以上の、流体開放位置、との間を移動可能である。
【０１３６】
例えば装置をパーツキットではなく完全な装置として設ける際、非アクティブ位置を、装置の保管や輸送用にしてもよい。これは、装置を使わない時に採用される位置である。第２位置（試料供給位置）では、例えば試料供給領域をユーザに露出する又は試料供給領域と試料ウェルとの間を流体連通する制御要素の動作により、試料供給領域は開放される。第２位置（試料供給位置）では、封止手段が毛細管通路出口を封止しないため、試料は、毛細管作用により、毛細管通路に沿って出口へと流れることができる。第３位置（流体解放位置）では、制御要素は、毛細管通路への緩衝剤や基質等の流体の導入のために、流体供給領域へのアクセスを可能にするよう位置する。例えば同じ供給領域及び／又は入口が２以上の緩衝剤及び／又は基質に用いられる場合、制御要素の位置は、第２及び第３位置において、同じであってもよい。あるいは、別々の試料や流体供給領域を設ける場合、制御要素は、第２（試料供給）及び第３又はそれ以上の（流体解放）位置において順に異なる供給領域へのアクセスを可能にするよう位置してもよい。「それ以上の」解放位置とは、装置を、２以上の流体（例：付加的緩衝剤、基質等）の通路への解放のために第３流体解放位置に維持することができること、又は、好ましくは第１流体解放ステップの後に異なる位置から流体解放位置へと再配置してもよいことを意味する。
【０１３７】
試料計量の場合、制御要素は、ｉ）流体（好ましくは、試料）供給領域が制御要素により遮蔽され、入口が流体（好ましくは、試料）供給領域又はウェルと流体連通しておらず、第１封止手段が毛細管通路の出口を封止せず、第２封止手段が側部通路の出口を封止しないよう位置する、非アクティブ位置と、ｉｉ）遮蔽されていた流体供給領域がユーザに露出し、第１封止手段が毛細管通路の出口を封止するよう位置し、第２封止手段が側部通路の出口を封止しないよう位置する、試料計量位置と、ｉｉｉ）  第１封止手段が第１毛細管通路の出口を封止せず、第２封止手段が側部通路の出口を封止する、反応位置と、任意にｉｖ）  緩衝剤や基質等の流体が、好ましくは入口を介して、好ましくは試料入口下流の入口を介して、毛細管通路内に解放されるように制御要素が位置する、流体開放位置、との間を移動可能であってもよい。
【０１３８】
測定可能な信号を生成するために酵素や触媒が作用する基質を必要とするアッセイでは、基質を洗浄緩衝剤に設けてもよいし、基質と洗浄緩衝剤とを別々に、例えば別々の入口を介して、設けてもよい。好ましくは、洗浄緩衝剤を、第２入口内、又は、第３又はそれ以上の入口を介して供給され得る基質の上流に設ける。制御要素が流体解放位置にある時、緩衝剤及び／又は基質を、混合溶液として又は別々の溶液の同時解放として、毛細管に解放してもよい。あるいは、基質を、洗浄緩衝剤と別に設けてもよい。好ましくは、基質を、洗浄緩衝剤の後に毛細管通路に設ける。ある実施形態において、制御要素は、先に定義した位置の間を移動可能であってもよい。
【０１３９】
好ましくは、試料供給位置において、流体供給領域又はウェルは、ユーザに露出されない。好ましくは、流体解放位置において、第２入口又は好ましくは第３、４、それ以上の入口は、流体供給領域及び／又はウェルと流体連通している。  
【０１４０】
単一アッセイ中何度でも（１以上）、第１封止手段の適切な動きによって、試料の流れを減速、停止、及び再開してもよい。これは、例えば所定のポイントで、流体を次のステップに進めることを許容する前に、反応を生ぜしめることを可能にするために、マルチステップアッセイにおいて望ましい。本発明を用いて、流体又は流体の一部を、装置内の異なる毛細管通路に沿って導くことも可能である。
【０１４１】
このように、例えば装置をパーツキットではなく完全な装置として設ける際、非アクティブ位置を、装置の保管や輸送に用いる。これは、装置を使わない時に採用される位置である。試料計量位置では、例えば制御要素の動作により、試料供給領域を開放することで装置の使用を準備する。側部通路出口は開放されるため、第１入口と流体連通している試料供給領域に供給される試料は、毛細管通路に沿って側部通路内へと流れる。毛細管通路への余剰試料の流入を防ぐため、毛細管通路出口は閉塞される。入口への試料の逆流を防ぐため、第１入口及び／又は流体供給領域も閉塞してもよい。反応位置では、試料が反応ゾーンに沿って毛細管通路出口へと流れるように、毛細管通路出口を封止しない位置に制御要素を配する。流体解放位置では、流体供給領域を、ユーザに露出してもよく、例えば制御要素の動作により、流体分配手段に接触させてもよい。この位置で、流体（例：緩衝剤や基質）を、入口に、好ましくは第２、３又はそれ以上の入口に供給してもよい。この位置で、流体は毛細管通路出口へと流れ得る。ある実施形態において、流体解放位置の前に保持位置を設けてもよい。ここで、流体は、流体供給領域又は入口、好ましくは第２、３又はそれ以上の入口と接触し、毛細管通路出口は、（例えば制御要素の位置決めにより）封止状態のままである。それから、毛細管通路出口を開放して、装置を流体解放位置にし、流体が毛細管通路に流入するようにしてもよい。流体（例：緩衝剤）は、アッセイにおいて、毛細管通路に沿って毛細管通路出口へと試験容量の試料をに続く。ある実施形態において、第１試料入口は閉塞のままである。装置は、必要に応じて、基質解放のため流体解放位置に留まってもよく、流体供給間の保持位置へと移動してもよい。
【０１４２】
流体分配手段
ある実施形態において、流体分配手段（例：流体ディスペンサ）を設けてもよい。流体分配手段は、試料試験装置の一体部分であってもよく、任意に一時的又は永久的に装置と一体化される別個の要素であってもよい。流体分配手段を、制御要素に収容してもよい。流体分配手段は、（ｉ）分配されるべき流体の、破断可能な封止された容器と、（ｉｉ）この容器を破断し、内容物を解放するための破断手段とを備え、容器及び／又は破断手段は、容器がそのままである第１位置と、容器が破断される第２位置との間を相対移動するように設けられてもよい。２以上の容器を設ける場合、付加的容器をそれぞれ単独で、第１容器と同じ破断手段により破断してもよく、付加的破断手段により破断してもよい。
【０１４３】
流体分配手段を用いて緩衝剤（例：追跡緩衝剤又は洗浄緩衝剤）を提供してもよい。また、信号を生成する場合、流体分配手段を用いて基質を提供してもよい。同一又は異なる分配手段による解放のため、任意の緩衝剤及び基質を別々の容器に設けてもよい。あるいは、同じ容器に一緒に設けてもよい。
【０１４４】
流体の破断可能な封止された容器及び／又は破断手段は、流体を解放するために、流体供給領域の近傍において、例えば突起状で、互いに移動可能であってもよい。作動手段は、この容器、破断手段、又は、その両者を、容器が破断される第２位置に移動させるように作用する。作動手段は、一端において、容器又は破断手段を保持するプランジャであってもよい。あるいは、作動手段を、例えば、軸を中心として回転運動するように、又は、直線運動（軸方向又は横方向）するように設けてもよい。
【０１４５】
好ましくは、容器の壁の少なくとも一部が破断可能であり、例えば、ポリオレフィンフィルム等の破断可能な箔から形成されている。容器を、全体的に破断可能な材料から、例えば、カプセルの形態で形成してもよい。更に考えられるものとして、容器を、例えば、ポリオレフィンフィルム等の破断可能な箔の破断可能な壁又は基部等の破断可能部分を有する硬質材料、例えば、硬質プラスチック材料から、主に又は部分的に構成してもよい。
【０１４６】
任意の適切な破断手段を設けてもよい。好ましくは、破断手段は、鋭利な先端を有する１以上の突起を有していることが好都合である。この突起は、望ましくはテーパー状であり、好ましくは流体解放を容易にする機能を有し、例えば、ホタテガイの縁のように波を打った形状を有している。望ましくは、複数の突起が設けられる。
【０１４７】
容器用に、容器の反対部分を破断するように、第２破断手段を同様に設けて、空気を容器内に通すことを可能にしてもよい。これにより、流体が容器外に流出することが容易になる。これらを、容器の反対部分を破断するように配置する場合には、第２破断手段を、第１破断手段に関して設けてもよい。
【０１４８】
少なくとも破断位置に置かれているときに、破断可能な容器は、ウェル又は入口と流体連通していることが好ましい。第２入口を設ける場合、好ましくは、第２入口を介して、任意にウェル又は供給領域を介して、流体が容器から毛細管通路へ流入するように、流体分配手段を配置する。
【０１４９】
制御要素を設ける実施形態において、制御要素が流体分配手段を保持してもよい。制御要素は、配置すべき封止された流体容器と破断手段とのためのハウジングを含んでもよい。好ましくは、ハウジングは、一体ユニットとして、制御要素上に設けられる。ハウジングは、流体分配手段及び破断手段の挿入及びそれらへのアクセスのために、好ましくはハウジングの壁にヒンジで連結される蓋を含んでもよい。
【０１５０】
他の実施形態において、ここに記載するように、流体分配手段は、試料試験装置や設けられる場合制御要素と一体化可能な別個の要素であってもよい。この場合、好ましくは、パーツキットとして設けてもよい。
【０１５１】
あるいは、流体分配装置は、試料試験装置及び制御要素の一部から構成してもよい。例えば、試料試験装置によって破断手段を（例えば、成形された起立突起として）設けてもよく、制御要素によって破断可能な容器及び作動手段を設けてもよい。
【０１５２】
ある実施形態において、単一の制御要素を、（例えば、封止コンポーネントによって構成された）封止手段、流体の、破断可能な封止された容器（及び、場合によっては、流体の容器）のための搬送手段、及び／又は破断手段、及び、任意で破断可能な封止された容器を破断手段と接触させる作動手段から構成されるように設けてもよい。この制御要素は、好ましくは、２つの位置の間を動く際、ウェルや供給領域を開閉することにより、試料ウェルや試料供給領域の蓋を定義する。
【０１５３】
このような実施形態においては、封止手段を作動させるための制御要素の運動を、ウェルや流体供給領域を開閉する運動、及び／又は、容器を破断する運動と組み合わせてもよい。従って、例えば、封止手段を作動させるための制御要素の運動によって、ウェルを開閉する及び／又は容器を破断手段と接触させることも可能である。例えば、好適な実施形態においては、制御要素の回転運動によって、ウェルを開放し毛細管通路出口を封止してもよい。さらなる回転運動によって、作動手段を駆動して、容器を破断手段と接触させてもよい。このような実施形態においては、制御要素の回転運動を、作動手段の直線運動と動作可能にリンクするために、カムを設けてもよい。
【０１５４】
あるいは、封止手段を作動させるための制御要素の運動を、ウェルの開閉及び／又は容器を破断手段と接触させるための作動手段から独立させてもよい。このように、別々の作用を要する。
【０１５５】
容器は、好ましくは、破断手段に対して可動である。但し、破断手段が容器に対して可動である配置や、双方が可動で接触する配置等、他の配置も可能である。
【０１５６】
ある好適な実施形態において、容器は、破断手段に接触するように、下方に移動するように設けられている。この実施形態においては、破断手段は、制御要素上に設けられることが好ましく、また、試料ウェル又は流体供給領域と流体連通していることが好ましい。破断手段は、突起を備えていてもよく、容器は、起立突起に突き刺さる。他の好適な実施形態において、突起に突き刺さり、スパイクによって穿孔されるように、容器が配置される。他の実施形態において、破断手段は、流体分配手段に隣接し、軸方向移動するよう配置され、分配手段を破断してもよい。破断手段を、ハウジングの内側壁に設けてもよい。
【０１５７】
好ましくは、容器又は破断手段は、第１及び第２位置の間を、制御要素内で可動である。例えば、容器又は破断手段は、例えばユーザにより手動で又は自動的に、単に力を付与することによって、制御要素の外部から操作可能である。破断手段と容器との間の相対運動は、軸方向でも直線的でもよい（即ち、作動手段の運動は、直線的でも軸方向でもよい）。作動により、破断手段と容器とが接触し、よって、容器から流体が解放される。好ましくは、同一の動作で、第２破断手段を容器に接触させて、容器内への空気の流入を可能にする。従って、流体は、容器から受動的に流れることが好ましい。
【０１５８】
流体分配手段を用いて、例えば、流体中における反応のために、流体を流体収容部、又は、流体流れ通路の入口に分配することが好都合である。
【０１５９】
緩衝剤や基質等既知の量の試薬をシステムに供給するために、本発明の装置の本実施形態を用いることが好都合である。これにより、他の技術で必要とされる量よりも少量の試料を用いて、アッセイを実施することが可能になる。
【０１６０】
本実施形態により、１０００マイクロリットル以下、５００マイクロリットル以下等の少量であっても、容器の内容物によって決定される既知の量で、流体を確実に分配することができる。
【０１６１】
ある実施形態において、流体分配手段は、基質液用のさらなる容器を含んでもよい。ある実施形態において、基質液容器は、緩衝剤容器と独立して破断される。好ましくは、基質液の解放は、制御要素によって、好ましくは追跡緩衝剤容器を制御するのと同じ制御要素によって、制御される。基質液容器のために、別の流体分配手段を設けてもよい。あるいは、基質液容器を、緩衝剤に関して既述した同一流体分配手段に設けてこれによって解放してもよい。後者の場合、流体分配手段は、好ましくは、緩衝剤と同時に、又は、緩衝剤の解放から設定時間後、基質液が解放されるように配置される。
【０１６２】
試料試験装置の毛細管通路の、好ましくは試薬ゾーン等のゾーンを定義する１以上の離散位置に、試薬を沈殿してもよい。あるいは、毛細管通路への試薬導入前等、アッセイ中に、試薬を試薬ゾーンに設けてもよい。このような実施形態において、乾燥試薬も含まれるが、試薬は湿っている（即ち、通路で乾燥しておらず、再構成を要する）。試薬を毛細管通路に設けるために、任意の適切な方法を用いてもよい。試薬は、例えば、凝集試薬、結合メンバー、基質、及び標識を含んでいてもよい（例えば、信号連結結合メンバーや信号連結検体類似体）。他の試薬は、緩衝剤や、他のアッセイコンポーネントを含む。試薬ゾーンは、入口と捕捉ゾーンとの間に位置し、信号連結結合メンバーを含んでもよい。好ましくは、結合メンバーは、酵素連結結合メンバーである。捕捉ゾーン上流の試薬ゾーンに特定の結合メンバーを設けることにより、試薬ゾーンで結合メンバーに検体が結合する時間が得られ、アッセイ感度が上昇する。試薬ゾーンは、後に捕捉ゾーンで固定化する捕捉ゾーンの結合メンバー（検体類似体や検体特異的結合メンバー）と、信号連結結合メンバーとを含んでもよい。このような実施形態によると、検体、捕捉結合メンバー、及び信号連結結合メンバーの間の反応の利用可能時間が長くなる。
【０１６３】
測量のための側部通路を設ける場合には、その下流に試薬ゾーンが位置することが好ましい。
【０１６４】
他の試料処理試薬（例：抗凝固剤）を、好ましくは側部通路との結合部分の上流において、試薬ゾーン内又は試薬ゾーンに隣接して設けてもよい。
【０１６５】
試薬を、再構成可能な形で、毛細管通路内へ乾燥させてもよい。試薬沈殿（例：ピペット、微液滴、インクジェット印刷等を介した規定容量の流体の添加）や乾燥（例：加熱、デシカッション、真空乾燥、凍結乾燥等）のための任意の適切な方法を利用可能である。試薬は、試薬を当該ゾーンに通過させることによって再構成してもよい。
【０１６６】
試薬を、別の要素の上で乾燥してから毛細管に挿入することによって、製造を簡略化してもよい。あるいは、試薬を、ビードやペレット内へ乾燥させて製造中に装置の領域に挿入することも可能である。
【０１６７】
任意の適切な試薬組成を用いてもよい。好ましくは、試薬の長期安定性に適したものであり、試料により迅速に再構成可能である。糖を含有する組成が特に適切であることが分かっている。他の組成も、当業者に公知である。
【０１６８】
典型的に、信号連結結合メンバーを過剰に供給し、もし検体が存在する場合、全て信号連結結合メンバーに結合できるようにする。
【０１６９】
反応ゾーン
反応ゾーンは、試料ゾーンと捕捉ゾーンとの間の毛細管長さによって定義される。この長さ内で、捕捉ゾーンへの下流流れ中、毛細管管腔内で試料と試薬とが相互作用する。ある実施形態において、試料に存在する任意の検体が、試薬ゾーンに設けられる信号連結結合メンバーと、捕捉結合メンバーが試薬ゾーンに設けられる場合は捕捉結合メンバーとに、結合してもよい。
【０１７０】
移動速度等の要因を考慮して、既知の寸法及び形状の反応ゾーンの毛細管通路管腔を設けることにより、反応時間を所定時間にすることができる。このように、好ましくは、試料及び試薬が試薬ゾーンから捕捉ゾーンへと通過するのに有限時間かかる。利点は、ＥＬＩＳＡアッセイ等の従来の異種アッセイと異なり、反応のタイミングに外部の影響やオペレータの介入を要しないことである。
【０１７１】
捕捉ゾーン
試料試験装置の毛細管通路は、信号連結結合メンバーの集団を捕捉し、信号連結結合メンバーの「結合」画分と「遊離」画分とを提供する捕捉ゾーンを含む。信号連結結合メンバーの「結合」画分と「遊離」画分との間の分布は、試料における検体濃度に依存する。結合及び／又は遊離画分の測定により、試料における検体量が示唆される。２以上（３、４、５又はそれ以上）の捕捉ゾーンを装置に組み込み、信号連結結合メンバーの結合及び遊離画分の両方を測定してもよい。２以上の捕捉ゾーンを設ける場合、用語「結合」、「遊離」を、反応ゾーン下流の第１捕捉ゾーンに関連して用いる。  
【０１７２】
捕捉ゾーンは、ゾーンにおける画分の１つを保持することにより、洗浄緩衝剤が毛細管通路に添加された際に保持されていない画分が捕捉ゾーンから離れて下流へ流れるようにして、分離を行う。
【０１７３】
第１捕捉ゾーンにおいて信号連結結合メンバーの結合又は遊離画分を捕捉するために、任意の適切な手段を用いてもよい。その多くの例は、物理的トラップ（例えば、サイズに基づく）や化学や生物学的トラップ（例えば、固定化試薬との反応の基づく）等、当業者に公知である。後者は、例えば、免疫学的トラップを含む。
【０１７４】
生物学的トラップを用いる場合、結合ペアの１つのメンバー（例：検体類似体や検体結合メンバー）を、捕捉ゾーンで直接または間接的に固定化してもよい。結合ペアの他のメンバーは、検体又は検体類似体である。ある実施形態において、検体の結合メンバーを、捕捉ゾーンで固定化してもよい。
【０１７５】
間接固定化では、捕捉ゾーンで結合メンバーを固定化するために、リガンド−受容体ペア等の結合機構を利用してもよい。リガンド−受容体ペアの１つのメンバーを、固定化すべき結合メンバー（例：検体類似体や検体特異的結合メンバー）に共役してもよく、リガンド−受容体ペアの他のメンバーを、捕捉ゾーンで固定化してもよい。こうして、リガンドと受容体との結合により、結合メンバー（例：検体類似体や検体特異的結合メンバー）は捕捉ゾーンで固定化される。リガンド−受容体ペアの例には、ビオチン、アビジン、ストレプトアビジンがある。このように、例えば、例えばフィン上で、捕捉ゾーンを被覆する等してストレプトアビジンを提供することによって、ビオチン化結合メンバー（検体結合メンバーや検体類似体）を捕捉ゾーンで固定化してもよい。反応混合物が捕捉ゾーンを通過するにつれて、ビオチン化結合メンバーをストレプトアビジンで捕捉してもよい。その後洗浄緩衝剤を添加することで、非結合試薬を下流で洗浄してもよい。
【０１７６】
アッセイ前に、結合メンバーを捕捉ゾーンで固定化してもよい（例えば、上記の間接又は直接結合による）。あるいは、アッセイ中に、結合メンバーを捕捉ゾーンで固定化してもよい。このような実施形態において、例えば試薬ゾーンや、試料と共に又は試料の後で毛細管通路に解放される緩衝剤において、捕捉ゾーンの結合メンバー（検体類似体や検体特異的結合メンバー）を、捕捉ゾーン上流のアッセイに提供してもよい。間接結合を用いて、捕捉ゾーンで結合メンバーを固定化してもよい。例えば、固定化すべき結合メンバーを、リガンド−受容体ペアの第１メンバーに共役し、第２メンバーを捕捉ゾーンに設けてもよい。アッセイ中、流体が捕捉ゾーンに入るにつれて、任意の結合メンバーがリガンド−受容体ペアの第２メンバーによって結合され、固定化される。好適な実施形態において、リガンド−受容体ペアは、ビオチン−アビジン又はストレプトアビジンである。好適な実施形態において、アビジン又はストレプトアビジンを捕捉ゾーンに設け、ビオチンを捕捉すべき結合メンバーに共役する。このように、捕捉ゾーンにおける捕捉は、捕捉ゾーンにおけるリガンド−受容体結合に依存する。
【０１７７】
結合メンバーやリガンド−受容体ペアのメンバーを捕捉ゾーンで固定化する場合、技術分野で公知の共有結合又は非共有結合手段を含む任意の適切な手段を用いてもよい。好ましい選択肢は、毛細管通路上の疎水性領域への試薬の非共有結合吸着である。
【０１７８】
あるいは、サイズベースのろ過を捕捉手段として用いてもよい。捕捉手段に保持すべき画分と下流洗浄すべき画分との間でサイズを異ならせる適切な試薬を提供してもよい。例えば、凝集試薬を供給して検体存在下で凝集を起こし、凝集物を捕捉ゾーンでろ過によりトラップしてもよい。適切な凝集試薬は当業者に公知であり、ビードや可溶ハブを含んでもよい。これは、多糖等の、例えば高分子、好ましくは線状高分子であり、デキストラン、好ましくはアミノデキストラン、アガロース、微結晶性セルロース、又はでんぷんである。
【０１７９】
あるいは、結合ペアのメンバーを、ビード等の粒子に付着させ、他のメンバーを信号連結してもよい。この実施形態において、粒子は、検体結合する信号連結結合メンバーの画分と共に、フィルタによってトラップされる一方、非検体結合画分は下流洗浄され、結合及び遊離画分の分離がなされる。適切なフィルタは、（例えば凝集物や粒子を含む、）捕捉すべき画分をトラップする効果的な細孔サイズを有する任意の適切な形状である。例えば、ろ紙、ニトロセルロース、焼結フリット、その他の当業者に公知のフィルタがある。ここに記載するように、表面積増大のための機能は、例えば密集マイクロピラーといった微細構造等、フィルタとしても機能する。
【０１８０】
捕捉ゾーンは、任意の適切なサイズ及び形状であってよい。捕捉ゾーンは、毛細管通路の残りの箇所と同様の寸法及び形状であってもよく、異なるサイズおよび形状であってもよい。好ましくは、捕捉ゾーンは、例えば捕捉ゾーンの表面積を最大にすることにより、画分の捕捉を最大にするよう構成される。好ましくは、捕捉ゾーンは、毛細管通路の幅広部分である。このように、捕捉ゾーンは、毛細管通路ではなく、毛細管通路の中断部を表してもよい。好ましくは、液体流動が妨げられないような形状を持つ。捕捉ゾーンの適切な形状は、長円形、ひし形、台形、三角形、長方形他である。ある実施形態において、毛細管の幅広領域は、１〜２０ｍｍ、理想的には３〜１０ｍｍ、最も好ましくは５ｍｍの幅の本質的に平行な側面を持つ。流体流動を確実に連続させるため、例えばここに記載するように、捕捉ゾーン内へと及び捕捉ゾーンの外につながるテーパー状領域を設けて、主毛細管通路に連結してもよい。
【０１８１】
幅広・テーパー状部分は、ここに記載するように、毛細管通路と捕捉ゾーンとの間の流れを促進する微細構造を含んでもよい。
【０１８２】
捕捉ゾーンは、ここに記載するように、表面積を増大する微細構造（例：ピラー、コーン、粗領域、フィン、付加物等）を組み入れてもよい。これによって、結合又は遊離画分の固定化のためのより大きな表面積が得られる。よって、捕捉の効率性が向上する。好ましくは、結合及び遊離画分の洗浄プロセス等の液体流動を大きく妨げないように、機能を設計する。
【０１８３】
捕捉ゾーンは、信号連結結合メンバーの捕捉を最大にするため、捕捉ゾーンの表面積を増大する複数のフィンを含んでもよい。ある実施形態において、フィンは、より大きな本体（例：基部）に取り付けて本体の表面積を増大する、薄いコンポーネント又は付加物である。先に定義したパラメータの範囲内で、フィンは、長方形、正方形、テーパー状等、任意の形状やサイズであってもよい。単一の測定ゾーンに異なる形状やサイズのフィンを含んでもよい。フィン及び捕捉ゾーンの性質は、ここに記載する通りであってよい。
【０１８４】
フィンを、毛細管通路に挿入可能な別個のアイテムとして製造してもよい。これにより、毛細管装置が別で製造でき、任意の処理を捕捉ゾーンと独立して行えるため、製造が大いに簡略化される（図４参照）。
【０１８５】
第１捕捉ゾーンを、好ましくは、一端を流体供給領域、反対端をサンプとする間の装置の中央に設ける。好ましくは、捕捉ゾーンが蛇行形態の毛細管通路を含む場合、毛細管通路は、装置の一方側で捕捉ゾーンに入り、装置の反対側で捕捉ゾーンから出る。
【０１８６】
信号測定ゾーン
信号測定ゾーン（ＳＭＺ）は、基質と触媒又は酵素との反応によって生成される信号等の、信号の検出及び測定を可能にするよう構成される。典型的に、これは、光学測定であり、信号測定ゾーンは光路を提供するように設計される。
【０１８７】
好適な実施形態において、信号測定ゾーンを捕捉ゾーンと組み合わせる。組み合わせゾーンは、好ましくは、光学経路を組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンをまたぐ又は通過するように導く手段を含む。好適な実施形態において、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンは、基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含む。各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行である。細長フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される。
【０１８８】
毛細管通路に設けられる１以上の捕捉ゾーンは、好ましくはここに記載するように、独立して組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンであってもよい。
【０１８９】
このような設計により、既存の設計と比べて、以下を含む大きなメリットが得られる：
結合信号画分の捕捉のための大きな表面積；
効率的な洗浄のための流動への最小限の抵抗；
感度を高めるための長い光学経路；
触媒又は酵素と基質との反応速度を上げるための、反応物の平均自由路の削減。
【０１９０】
「フィン」は、洗浄中にフィン上に保持される信号連結結合メンバーを結合する捕捉表面として機能し、結合及び遊離画分を分離する。光を信号測定ゾーンを渡ってフィンを通るように導くことにより、信号を測定してもよい。フィンは、信号測定ゾーンの側部と平行に伸びることで、光学経路の光の屈曲を減らしてもよい。好ましくは、フィンはまた、測定プロセスにおける干渉を最小にするために、光学システムの方向と垂直である。ここで、フィンは、より大きな本体（例：基部）に取り付けて本体の表面積を増大する、薄いコンポーネント又は付加物である。先に定義したパラメータの範囲内で、フィンは、長方形、正方形、テーパー状等、任意の形状やサイズであってもよい。単一の測定ゾーンに異なる形状やサイズのフィンを含んでもよい。
【０１９１】
毛細管通路と流体チャネルとが流体連通していることから、毛細管通路に流体接続するために、フィンを、装置に挿入可能な別個のアイテムとして製造してもよい。このように、フィンを、毛細管通路に挿入してもよく、前記の流体連通が可能なように（例：ループ領域が流体チャネルに隣接する）毛細管通路に隣接してもよい。これにより、毛細管装置が別で製造でき、任意の処理を信号測定ゾーンと独立して行えるため、製造が大いに簡略化される（図４参照）。
【０１９２】
装置はさらに、端領域を含んでもよい。フィンがループ領域と並んで流体チャネルを形成する時、端領域はフィンの横に位置する。端柱は、フィン及びループ領域によって定義される流体チャネルの形状及び形態をさらに定義してもよい。例えば、ループ領域、端領域、及びフィンによって定義される流体チャネルが各ループの周りで均一幅を有するように、端柱は、ループ領域内部の形状に対応して曲がっていてもよい。フィン間の距離は、流体チャネルの幅を規定するため、好ましくは毛細管通路の幅と同じである。好ましくは、フィン及びループ領域によって定義される蛇行形毛細管通路が捕捉及び／又は信号測定ゾーンを通って均一幅を有するように、複数のフィンは等間隔である。このように、好ましくは、フィンは、２以上のフィンの間の距離と同じ幅を有する。
【０１９３】
こうして、インサートの挿入前に、毛細管通路は、インサートを配置すべき開放空間又は空洞を含んでもよい。開放空間は、その一方側又は両側に、好ましくは光学経路に平行な開放空間側部に沿って、ループ領域を含んでもよい。ループ領域は、半円形であってもよく、又は、端領域を設ける場合は、ループ及び端部分によって定義されるループ領域は、Ｃ形であってもよい。ループ領域は、開口領域の上流側及び下流側に交互に位置してもよい。端領域を設ける場合は、これらを好ましくはループ内に設け、従って、開口領域の上流側及び下流側に交互に設けてもよい。各フィンは、好ましくは、ループ領域へと端を前向きに、光学経路と垂直に位置する。端柱を設ける場合、フィンの端は、好ましくは、ループ領域内で端領域と隣接する。
【０１９４】
捕捉及び／又は信号測定ゾーンは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上のフィンを含んでもよく、フィン及び／又はループ領域によって定義される２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上の流体チャネルを含んでもよい。捕捉及び／又は信号測定ゾーンは、流体チャネルの同時又は逐次充填を可能にするよう構成されてもよい。
【０１９５】
測定システムの全部又は一部を、光学経路の同一平面位置に設けてもよい。これにより、測定システム（例：光源及び光検出器）を装置上に表面実装しつつ、光学経路を信号測定ゾーンに通すことができる。必要に応じて光学経路の方向を変えるために、適切な光検出手段を設けてもよい。例えば、光源と光検出器とを含む測定システムを、光学経路への同一平面位置に設けてもよく、プリズム形ミラーペアやその他の光検出手段を、光をフィンを通して光学経路へ向けるために設けてもよい。好ましくは、光指向手段は、光の向きを９０°変えることが可能であってもよい。あるいは、測定システムを、フィンを通して光学経路と同一軸に設けてもよい。ある実施形態において、測定システムを、装置と分離可能に、平面要素上に設ける。
【０１９６】
１以上の毛細管通路の１以上の信号測定ゾーンのために、共通測定システムを設けてもよい。
【０１９７】
ある実施形態において、装置の任意の光学コンポーネントは、透明であってもよい。例えば、これらは、ポリカーボネート等の透明プラスチックであってもよい。好適な実施形態において、試料試験装置の残部又は光路を囲む領域は、フィンと実質的に垂直でない光を吸収するために不透明であってもよい（例：黒色染料含有ポリカーボネート）。
【０１９８】
測定システム
信号に対応している任意の適切な測定システムを設けてもよい。これは、装置と別でも一体化されてもよい。測定システムは、捕捉ゾーンの結合画分又は遊離画分（例：第２捕捉ゾーンで捕捉される）又は双方の信号を測定してもよい。単一の装置に関して、２以上の測定システムを設けてもよい。  
【０１９９】
信号の性質に応じて、測定信号の任意の適切な方法を採用してもよい。信号を光学的に検出できる場合、光吸収又は透過を測定してもよい。この場合、測定システムは、光源と光検出器とを含んでもよい。好適な方法では、任意の電磁放射、又は、より具体的には光波長、の吸収による減衰を測定する。３５０ｎｍ〜１０００ｎｍ等、任意の適切な波長を用いてもよい。即ち、光領域外の赤外線又は紫外線放射の使用も含み得る。
【０２００】
ある実施形態において、任意の単一の波長の減衰の相対変化を測定してもよく、及び／又は、試験中の異なる波長間の吸収又は透過の相対変化を測定してもよい。後者が好ましい。例えば、酵素の存在下で青色を発する基質を用いる場合、６３０ｎｍでの赤色光の減衰の大幅な変化を測定可能であり、これを、試験中ほとんど減衰変化がない４７０ｎｍでの青色光へ参照してもよい。同様に、５３０ｎｍで緑色光を測定し、全波長の減衰の相対変化が互いに正確な割合であることを観察可能である。典型的に、３つの波長を測定してもよい。波長の選択は、生化学的試薬の光透過・吸収スペクトル、及び、反応期間にわたるその変化に依存する。本願を通して、光学放射への言及及び同様の用語は、任意の電磁放射に関するものであり、特定の波長範囲に限定されない。
【０２０１】
光減衰の変化は、存在する検体の量に比例する。
【０２０２】
任意の光放射源及び光検出器を用いてもよい。例えば、ＬＥＤ光源及び／又はシリコンフォトダイオードがある。
【０２０３】
好適な実施形態において、光路が信号測定ゾーンを通るように、光源を設ける。ゾーンの他方側に光検出器を設けてもよい。存在する信号（例：基質と酵素−抗体との反応により生成される）は光を吸収し、光検出器に到達する光は減衰される。減衰の度合いは、部分的に、存在する酵素の量に依存し、よって、測定される試料の検体濃度に依存する。酵素反応発生時間（時間が長いほど、信号が大きい）及び光路長（長いほど、信号が大きい）を長くすることにより、システムの感度を高めることができる。
【０２０４】
信号処理・データ整理手段
プロセス発明の試料試験装置に、測定信号を検体濃度の可読出力に変換する機構を組み入れてもよい。出力は、例えば所定時間での信号測定（例：吸収度）、反応率、信号対時間等、任意の適切なフォーマットで提供してもよい。好ましくは、アッセイの前又はアッセイ中に測定される背景信号を考慮して、出力を調整する。
【０２０５】
最大期待変化波長ｍａＸ及びその他の対象波長での光透過の相対変化を、最小期待変化波長ｍｉｎでの透過の相対変化と比較する。
【０２０６】
この比較から、基質色の変化率を決定することができる。図１６に示すように、これが検体濃度の尺度となる。
【０２０７】
時間ｔ２に対する時間ｔｘでの光透過の相対変化は、
【数１】
2016504603.tif 000003
になる。
【０２０８】
これは、透過の変化の相対尺度の１つの可能性に過ぎない。
【０２０９】
色の変化率は、以下によって確立されてもよい：
ｉ）  一定時間ｔｘにＴｒｅlを測定することにより、ｔ１とｔｘとの間で平均変化率が得られる；
ｉｉ）  一定Ｔｒｅlが起こるのにかかる時間（ｔｘ−ｔ２）を測定する；
ｉｉｉ）  一定時間ｔｘ辺りでサンプリングを行い、Ｔｒｅlの変化又は変化率を測定する。
【０２１０】
用量反応曲線（ＤＲＣ）を用いて、光透過の変化率に基づいて検体濃度を推測してもよい。ＤＲＣは、既知の検体濃度の多数の試験毛細管チップを実施して透過変化率を観察することによって得られる。４又は５パラメータロジスティック関数、スプライン関数等、任意の適切なＤＲＣを用いてもよい。
【０２１１】
信号処理手段は、測定信号を検体濃度に変換する。信号処理手段は、信号測定結果をディスプレイ上の可読出力に変換することができる。信号処理手段は、アッセイにおける適切な時点で起動されるタイマを含んでもよい。このように、信号処理手段は、検出手段と通信し、測定結果をディジタルやその他のフォーマットの出力に変換する。この出力を利用して、搭載マイクロプロセッサにおける用量反応アルゴリズムやルックアップテーブル等を用いて、試料における検体濃度を計算する。環境の影響（例：温度）及び／又は試薬劣化、基質悪化等を補償するための付加的アルゴリズムを、任意で組み入れてもよい。
【０２１２】
計算結果をディスプレイ装置に送信し、信号を可読フォーマットで提示する。これは、○×型結果、言葉や記号形式、又は、存在する検体量を示す値を表す定量的結果であってもよい。引用によってここに組み入れるＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＧＢ２００５／００４１６６に記載されるように、ある実施形態において、装置は、記録管理や遠隔評価のための「ライトワンス」電気化学ディスプレイやディジタルデータ送信の形をとってもよい。
【０２１３】
あるいは、有線又は無線遠距離通信や無線近距離通信技術により、結果決定及び生データを、受信「リーダ」ドッキング装置に送信してもよい。リーダは、情報をコンピュータに又はコンピュータネットワークを介してリモートコンピュータや携帯コンピュータ装置（例：スマートフォンやタブレットコンピュータ）に中継することができる。このようなコンピュータ装置は、電子記憶装置を提供し、非限定例である傾向分析等のより詳細な分析を可能にする。結果を、遠隔の医者が利用できるようにしてもよい。
【０２１４】
検出領域
好適な実施形態において、毛細管通路は、試料や流体の有無を検出するための検出手段を含んでもよい。これにより、オペレータは、流体がアッセイ中に装置において正しい位置へと流入したことを確認できる。このような手段を用いて、装置の更なる操作（例えば、出口を封止するか否か）が必要であることをユーザに連絡し、及び／又は、アッセイ結果を得る目的で流れを監視し、又は、制御機構として装置が問題なく機能しているかを確認してもよい。側部通路は、試料の有無を検出するための手段を備えて、試料が側部通路に入り、従って、試験容量が、主毛細管通路内に存在する（即ち、容量が不足しておらず、十分であること）を確認することが好ましい。本発明において使用される適切な検出手段は、簡単な形態で、例えば、観察窓、又は、光学、電気、電子、電気光学手段等の他の手段を含んでもよい。一連の検出手段（２、３、４以上）を、毛細管通路に設けてもよい。検出手段は、好ましくは、装置の信号プロセッサに作動可能に連結され、装置の動作のためユーザに信号を提供可能にする。検出手段は、装置の封止手段の動作に関して、制御要素に作動可能に連結されてもよい。
【０２１５】
検出領域を、流体サンプの端に設けて、いつ洗浄が完了するか、及び／又は、いつ信号測定を開始するかを示してもよい。また、検出領域を、毛細管通路と任意の対応側部通路との交差に設けて、いつ試料計量が完了するかを示してもよい。望ましい場合、さらなる検出領域を設けてもよい。
【０２１６】
２以上の検出手段及び／又は検出領域を、任意の毛細管通路に設けてもよい。
【０２１７】
流体
ここで、流体は、緩衝剤や基質等、アッセイで用いられる非試料流体を指す。
【０２１８】
緩衝剤を用いて、通路における試料の移動を促進してもよい。但し、流体は、アッセイの実施に必要な任意の流体であってもよい。ここで、緩衝剤を、洗浄緩衝剤又は追跡緩衝剤と称してもよい。リン酸緩衝食塩水やトリス食塩水の溶液等、任意の適切な緩衝剤を用いてもよい。緩衝剤の使用により、全毛細管システムに流れて試験結果を決定するのに必要な試料の容量より少ない容量で、反応を行うことができる。
【０２１９】
ある実施形態において、洗浄緩衝剤を用いる。洗浄緩衝剤は、捕捉ゾーンから流体サンプへと下流へ非結合試薬及び物質を洗浄する機能を有し、どの試薬とも反応しない。
【０２２０】
洗浄緩衝剤は、非結合コンポーネントの洗い流しを促進する界面活性剤（例：Ｔｗｅｅｎ２０）を組み入れてもよい。
【０２２１】
アッセイが酵素又は触媒−基質ベースの信号システムを採用する場合、緩衝剤は、基質を含んでもよい。あるいは、基質は、別に提供されてもよい。
【０２２２】
ここで、洗浄緩衝剤及び追跡緩衝剤という用語は、区別なく用いられる。
【０２２３】
洗浄ゾーン
洗浄ゾーンは、捕捉ゾーンから出口又は流体サンプまで伸びる毛細管領域である。洗浄ゾーンは、寸法に関して、捕捉ゾーンを洗浄して結合及び遊離画分を分離するのに十分な容量を保持するよう構成される。遊離画分を捕捉するために付加的捕捉ゾーンを設ける実施形態においては、これらを洗浄ゾーンに設けてもよい。洗浄ゾーンは、例えばいつ洗浄が完了するかを決定するために、上記の通り検出手段を含んでもよい。
【０２２４】
流体サンプ
流体サンプを設けて、必要な容量の洗浄緩衝剤を収容するのに要する毛細管の長さを最小にしてもよい。流体サンプを、洗浄ゾーン内、又は、洗浄ゾーンの下流に設けてもよい。流体サンプは、組み合わせ捕捉及び信号測定から下流へ流れてきた試料及び緩衝剤や液体を貯蔵する。    
【０２２５】
流体サンプは、円形空洞等の適切なサイズおよび形状の空洞であってもよく、毛細管のｎの細長又は幅広部分（例：例えば螺旋形の長い毛細管部分）や分割毛細管であってもよく、毛細管通路及び毛細管通路の出口に流体接続される貯槽（例えば、装置の好ましくは平板間に設けられる空隙であって、好ましくは毛細管流動を可能にするが、ここに定義される毛細管通路管腔は含まない）であってもよい。流体サンプのサイズおよび形状は、毛細管通路を通る連続的な流体流動を可能にするよう設計されており、従って、好ましくは試料及び洗浄緩衝剤を保持する十分な容量を貯蔵可能である。好ましくは、サンプは、２以上の毛細管に分岐する毛細管を含み、２以上の分岐が螺旋を形成する。好ましくは、サンプを、装置の流体供給領域と反対端に設ける。好ましくは、装置の端部は、螺旋流体サンプの形状に対応して曲がっている。流体サンプの吸収度及び貯蔵特性を高める手段として、吸収材料パッドを含んでもよい。
【０２２６】
出口が開放されると毛細管作用により流体が流体サンプに取り込まれるように、流体サンプを出口に流体接続する。
【０２２７】
流体サンプは、出口を含んでもよい。ある実施形態において、例えば図１７Ａに示すように、出口は、流体サンプに隣接及び／又は流体サンプの下方に位置してもよい。
【０２２８】
流体サンプは、吸収パッドを含んでもよい。図１７Ｂに示すように、パッドは、サンプ内にぴったり収まるような形状であってもよい。
【０２２９】
流体サンプと捕捉ゾーン下流の毛細管との組み合わせ容量によって、システムの洗浄容量を定義してもよい。
【０２３０】
環境監視及び制御
試料試験装置内の流体流動及び生化学反応は、温度によって影響され得る。本発明の試料試験装置は、装置の温度を制御及び／又は監視する手段を含んでもよい（例えば、加熱のため、又は、環境温度及び／又は他の環境条件を補償するため）。このような手段は、概して当業者に公知であり、電子的手段を含んでもよい。温度測定を、熱電対や負温度係数（ＮＴＣ）抵抗装置等、標準的な温度検出変換器を用いて行ってもよい。  
【０２３１】
半集積装置
任意の熱、電力、光源やセンサを、試料試験装置に搭載してもよく、例えば別のドッキング・リーダステーション等に、別々に設けてもよい。近距離通信（ＮＦＣ）を利用して、無線で試験装置からドッキングステーションへとデータを取り込んでもよい。有線接続も可能である。
【０２３２】
試料
試料は、任意の液体又は流体試料であってもよい。本発明を用いたアッセイの好ましい試料は、血液（全血又は血清・血漿）、唾液、及び尿である。ここで、用語「液体」及び「流体」は同じ意味で使われ得る。
【０２３３】
非生物学的試料も使用可能である。
【０２３４】
検体
検体は、任意の部分であってよく、好ましくは、結合パートナーによって結合されることができるものである。検体の非限定的な選択は、核酸、抗原、抗体、オリゴヌクレオチド、ホルモン、ハプテン、ホルモン受容体、ビタミン、ステロイド、代謝産物、アプタマー、糖、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、糖タンパク質、有機体（真菌、細菌、ウイルス、原生動物、多細胞性寄生虫等）、治療又は非治療薬剤、又はそれらの任意の組合せまたはそのフラグメントを含む。好ましくは、検体は、抗原性ポリペプチドやタンパク質等、免疫学的に活性なタンパク質またはポリペプチドであってもよい。本発明による検出のための最も好ましい検体は、ｈＣＧ、ＬＨ、ＦＳＨ、及びＨＩＶ抗体を含む。当業者には明らかなように、免疫反応の証拠を測定する場合、抗体は、特に重要な検体である。従って、特定の抗体の血清力価の正確な測定は、本発明の重要な態様である。このようなアッセイでは、使用される検体結合試薬は、通常、測定対象抗体が特異的に結合する抗原であることが理解されるであろう。  
【０２３５】
エピトープは、結合パートナーが結合可能である検体の単一部位である。
【０２３６】
固定化
例えば粒子上や装置表面上で結合パートナー又はリガンド−受容体ペアを固定化する場合、共有結合又は非共有結合の、適切な付着方法を用いてもよい。適切な方法は、例えば、化学結合等の共有結合リンク、又は、抗体−抗原相互作用、ビオチン−ストレプトアビジン、タンパク質−タンパク質相互作用、タンパク質Ｇ又はタンパク質Ａ相互作用、又は受動的吸着等の非共有結合リンクである。好ましくは、共有結合リンクは、例えば、アミノ、スルフヒドリル、カルボキシル、フェノール又は他の芳香族複素環又は芳香族側鎖のアミノ酸、典型的にはアミノ酸側鎖の間に形成される。
【０２３７】
上記のように非共有結合を達成するために、結合メンバーを複合体として設けてもよい。ここで、結合メンバーは、粒子や表面を結合することができるさらなる結合パートナーに結合される。上記の実施形態では、リガンド−受容体ペアが使用される。結合は、好ましくは、検体結合への干渉が低減または回避されるように、その検体の結合部位に対して遠位部位を介して行う。結合パートナーが抗体である場合には、そのような部位は、結合がテール−テールで起こるように結合パートナーの尾部であってもよい。結合は、例えば、アミノ、スルフヒドリルカルボキシル、フェノール又は結合パートナーのアミノ酸の他のヘテロ芳香族または芳香族の側基を介して、好ましくは、チオール基を介して、共有結合してもよい。あるいは、上記のように、結合は、非共有結合であってもよい。  
【０２３８】
結合メンバー
本発明の結合メンバーは、所定の標的（検体や検体類似体等）を結合することが可能であり、好ましくは当該所定の標的に対して優先的な親和性を有する（即ち、標的に特異的である）任意の基質であってもよい。従って、結合メンバーは、モノクローナル又はポリクローナル抗体、抗原、酵素等のタンパク質、又は他の結合タンパク質、受容体、アプタマー、オリゴヌクレオチド、類似体、糖、及びそのフラグメントを含む。結合メンバーは、検体の性質に基づいて、上記から選択してもよい。好ましくは、結合メンバーは、ＩｇＧ、ＩｇＭ等既知の免疫グロブリンといった抗体、又は、従来Ｆａｂ、Ｆａｂ´、（Ｆａｂ´）２としてそれぞれ知られているＩｇＧの一価及び二価抗体フラグメント、またそのフラグメントであってもよい。好ましくは、抗体は、一般に、二価の抗体フラグメント［（Ｆａｂ´）２］であり、より好ましくは、一価の抗体フラグメント（Ｆａｂ、Ｆａｂ´）である。
【０２３９】
結合メンバーは直接標的を結合することが好ましいが、これは厳密に必要とされることではなく、検体結合分子等の中間体を介して結合してもよい。中間体は、試料中に天然に存在するかもしれず、又は、別途設けてもよい。結合パートナー等に関連して上述したように、これらは、受容体、抗体、抗原、結合分子、ホルモン受容体、オリゴヌクレオチド、糖、アプタマーを含む。
【０２４０】
画分
ここで、「結合」画分と「遊離」画分という語を用いて、毛細管通路の第１捕捉ゾーンによる保持条件を記載する。捕捉ゾーンを、第１捕捉ゾーンと称してもよい。第１捕捉ゾーンにおける結合は、完全に又は部分的に、試料中の検体の存在又は濃度によって決定されてもよい。よって、「結合画分」は、第１捕捉ゾーンに保持された信号連結結合メンバーの集団を指す。逆に、「遊離」画分は、試料がそこを流れている間、第１捕捉ゾーンによって保持されない信号連結結合メンバーの集団である。遊離画分や制御マーカーを捕捉するために第２又はそれ以上の捕捉ゾーンを設ける実施形態では、この画分は、反応ゾーン下流の第１捕捉ゾーンに捕捉されていないため、以前「遊離」と呼ばれる。実施形態において、遊離画分の捕捉及び測定のために、第２又はそれ以上の捕捉ゾーンを設けてもよい。
【０２４１】
本発明は、以下を含む（ただしこれらに限定されない）多種多様なアッセイフォーマットに適用可能である：
Ａ．２部位アッセイフォーマットであり、結合メンバーペアを利用する。メンバーの１つは捕捉ゾーンで固定化され、ペアの他のメンバーは試薬ゾーンの信号連結結合メンバーであり、試料中の検体と反応して結合信号連結結合メンバーを形成する。結合メンバーペアの他方は、組み合わせ捕捉及び信号測定捕捉ゾーンで固定化され、検体（既に信号連結結合メンバーに結合している）に結合し、信号連結結合メンバーの結合画分が検体濃度に比例するように、組み合わせ捕捉及び信号測定捕捉ゾーンで結合信号連結結合メンバーを捕捉する。非結合信号連結結合メンバーを、第２又はそれ以上の捕捉ゾーンで捕捉・測定してもよい。
Ｂ．競合アッセイフォーマットであり、組み合わせ捕捉及び信号測定捕捉ゾーンで固定化される結合メンバーを利用する。検体は、固定化された結合メンバー上の有限数の結合部位のために、信号連結検体類似体と競合する。こうして、信号連結類似体の結合画分は、検体濃度と逆相関する。非結合信号連結類似体を、第２又はそれ以上の捕捉ゾーンで捕捉・測定してもよい。
Ｃ．  １部位アッセイフォーマットであり、組み合わせ捕捉及び信号測定捕捉ゾーンで固定化される検体類似体を利用する。試薬ゾーンの信号連結結合メンバーは、検体と反応して検体に結合し、検体に結合しない信号連結結合メンバーは、、組み合わせ捕捉及び信号測定捕捉ゾーンで固定化される検体類似体に結合する。
【０２４２】
多種多様な他のアッセイフォーマットも周知であり、特異的抗体用アッセイ等がある。「遊離画分」は、組み合わせ捕捉及び信号測定捕捉ゾーンで結合されない信号連結試薬の集団である。これを第２又はそれ以上の捕捉ゾーンで捕捉・測定してもよい。
【０２４３】
捕捉された信号連結結合メンバー、遊離結合メンバー、又は双方の量を別々に測定することにより（例：信号測定）、試料中の検体の量を決定することができる。
【０２４４】
表示手段
表示手段は、装置とユーザとの間のインタフェースとして作用し、信号処理手段から得られた結果の計測値を提供する。好ましくは、手段は、表示を維持する電池残量がある時だけ情報を表示できるＬＣＤ等のシステムではなく、永久又は半永久的結果の測定値を提供するＰＣＴ／ＧＢ２００５／００４１６６に記載の技術を組み込む。
【０２４５】
タイマ
任意に、本発明の装置にタイマを関連付ける。タイマを、装置内に一体化してもよく、別個に設けてもよい。タイマを、封止手段や制御要素を作動させる時間を示すために用いてもよい。
【０２４６】
電源
電源を、装置に組み込んで、信号測定、データ整理手段、タイマ、任意の加熱器と、表示手段としての機能のためのエネルギーを提供してもよい。適切な電源は、装置上のバッテリーパックである（永久的又は一時的に一体化される）。コイン電池を用いてもよい。バッテリーを使用する場合、（バッテリーの寿命を延ばすために）保存中は隔離し、装置が作動されると自動的に回路に接続してもよい。あるいは、電源は、例えば温度を監視するために、保存中もデバイスに接続したままであってもよい。  
【０２４７】
あるいは、近距離磁気誘導により無線で電力を供給するリーダ装置から電力を供給してもよい。
【０２４８】
電源スイッチ
電源スイッチは、オン時間を最小化し、よって、装置のバッテリーの消耗を最小限にするために、電源スイッチを含んでもよい。
【０２４９】
キット
本発明の第３の態様において、発明は、
ｉ）管腔を有する毛細管通路を含む試料試験装置と、
ｉｉ）  基部から実質的に垂直に突出する複数の細長フィンを含む組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンとを含むキットであり、
各細長フィンの長さは、基部と実質的に平行であり、細長フィンは、以下のように配置される：
複数の細長フィンの長さは、互いに実質的に平行である；
複数の細長フィンは、フィンの長さと実質的に垂直な線に沿って並ぶ；
複数の細長フィンの長さは、前記光学経路と実質的に垂直である；
複数の細長フィンを通して前記光学経路に沿った光透過が可能であり、毛細管通路から流体を受け入れるための基部に沿って複数の細長フィンの間で複数の流体チャネルが定義される、キットを提供する。
【０２５０】
ある実施形態において、毛細管通路は、好ましくは直ぐ上流及び／又は下流に、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンが挿入される幅広部を含んでもよい。あるいは、毛細管通路は、連続流体路を形成する代わりに、一連の離間ループ部を含む。組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンが挿入されると、毛細管通路のループ部と隣接フィン間の流体チャネルとで単一の流体チャネルを形成する。
【０２５１】
このように、キットの試料試験装置の毛細管通路は、離間して２以上の別々の部分を含んでもよい。これらは、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンが挿入されると、単一の流体チャネルを形成する。
【０２５２】
本発明のキットは、第１の態様に係る試料試験装置と、使用のための指示と、対照試料と、任意に１以上の緩衝剤、検出可能粒子、供給手段（ピペット等）、指示、チャート、乾燥剤、対照試料、染料、バッテリー、及び／又は信号処理・表示手段を含んでもよい。
【０２５３】
試料試験装置及び／又は組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンの１以上の機能を、本発明の第１及び／又は第２の態様に関連してここに記載してもよい。
【０２５４】
キットはさらに、緩衝剤、検出可能粒子、供給手段（ピペット等）、指示、チャート、乾燥剤、対照試料、染料、バッテリー、及び／又は信号処理・表示手段等の材料や装置を含んでもよい。
【０２５５】
キットはまた、装置と一体化してここに記載する制御要素を含んでもよい。キットはまた、無線で装置に電力供給するリーダを含んでもよい。キットはまた、流体（例：洗浄緩衝剤や基質溶液）の１以上の容器を含んでもよい。
【０２５６】
異種毛細管アッセイ方法（例：ＥＬＩＳＡ）
本発明の第２の態様において、毛細管通路の毛細管管腔で異種アッセイを行う方法を提供する。最も広い形態では、方法は、
（ａ）試料試験装置を設ける、ここで、試料試験装置は、以下を含む：
（Ｉ）管腔を有する毛細管通路であって、以下を直列に流体接続する：  
ｉ．毛細管通路の上流端の流体供給領域；
ｉｉ．信号連結結合メンバーを含む試薬ゾーン；
ｉｉｉ．信号連結結合メンバー（「結合」画分）を捕捉する手段を含む捕捉ゾーン、
（ｂ）試料を流体（好ましくは、試料）供給領域に添加し、毛細管作用により試薬ゾーンを通って下流に流れるようにし、試料と信号連結結合メンバーを含む試薬との混合物を生成する、
（ｃ）捕捉ゾーンによって保持されない試料や試薬（「遊離」画分）が捕捉ゾーンを下流に通過するように、洗浄緩衝剤を添加し、試料に続いて毛細管通路内を下流に流れるようにする、
（ｄ）試料に存在する検体の量の測定として、捕捉ゾーンにおける捕捉された信号連結結合メンバーの信号を検出する、
ステップを含む。
【０２５７】
緩衝剤を添加するまで、試料が試薬に到達するのを防止してもよい。これは、緩衝剤を添加してからのみ反応が始まるためエンドユーザの時間とステップを軽減する利点がある。これは制御手段の適切な動作によって達成可能である。
【０２５８】
試料を流体供給領域に添加するステップ（ｂ）において、任意の第１封止手段が毛細管通路出口を封止し、任意の第２封止手段が対応する側部通路出口を封止しないようにしてもよい。毛細管通路出口が封止されているため、試料は、毛細管作用により、側部通路との交差までのみ、毛細管通路に沿って流れ得る。一方、側部通路出口は封止されていないため、試料は、側部通路内へ及び側部通路に沿って流れることができる。毛細管は、全試料が取り込まれるまで充填する。試験容量を超える余剰の液体は、側部通路を充填し始める。流体供給領域から毛細管通路内に全試料が取り込まれると（毛細管でのバックプル及びその後の同等のフォワードプル）、流れが停止する。
【０２５９】
ステップ（ｂ）はさらに、毛細管通路出口を封止せず側部通路出口を封止するよう、封止状態を逆にしてもよい。例えば毛細管作用により、毛細管通路内の試料は、毛細管通路に沿って自由にさらに流れる。一方、毛細管通路への逆流も含めて、側部通路に沿ったさらなる流れは発生しない。
【０２６０】
ステップ（ｂ）の間、流体流動制御手段は、流体供給領域から下流へ毛細管通路に沿った毛細管の流れを可能にする。
【０２６１】
ステップ（ｃ）は、洗浄緩衝剤の解放ステップを含む。ある実施形態において、試料計量の完了により、例えば試料が通過する際に起動される検出ゾーンを用いて、追跡緩衝剤を解放するようユーザに促してもよい。ある実施形態において、緩衝剤を添加するまで、試料は試薬に到達しない（例えば、制御手段の適切な動作による）。流体分配手段を設ける場合、ステップ（ｃ）は、流体分配手段を作動して洗浄緩衝剤を毛細管通路内へ解放してもよい。第２入口を設ける場合、洗浄緩衝剤を第２入口内へ解放してもよい。ある実施形態において、ステップ（ｃ）は、ボタンを押すかキャップを回して洗浄緩衝剤の貯槽を穴開け手段（例：スパイク）に対して移動させて貯槽に穴を開けるようにしてもよい。ステップ（ｃ）において、緩衝剤が解放されて、試料の後で毛細管通路に流入する。こうして、試料容量を多く必要とせずに、毛細管の遠心端まで流れを維持するのに十分な容量の液体が利用できる。
【０２６２】
試料は、毛細管作用により試薬ゾーンを流れ、試薬ゾーンの試薬と混合する。試薬は、信号連結結合メンバーを含み、これは、２部位又は１部位異種アッセイにおいては、存在する検体を結合する結合メンバーである。競合アッセイにおいては、信号連結結合メンバーは、結合メンバーへの結合を検体と競合するものであってもよい。ある実施形態において、さらなる捕捉結合メンバーを試薬ゾーンに設けてもよい。さらなる捕捉結合メンバーは、検体又は信号連結結合メンバーに結合し、捕捉ゾーンを通過するにつれてリガンド−受容体固定化により保持される。
【０２６３】
反応ゾーンに沿った毛細管流れは、結合が発生するのに十分な時間を許容する。
【０２６４】
異種アッセイでは、一方の画分（通常、結合画分）の信号量を測定して試料中の検体濃度を決定できるように、信号連結結合メンバーの結合及び遊離画分を分離する必要がある。本発明において、毛細管作用により洗浄緩衝剤が継続して捕捉ゾーンを流れるようにして、保持されていない試薬や試料（任意の信号連結結合メンバーを含む）を捕捉ゾーンを通って出口・流体サンプへと下流に運ぶことによって、結合及び遊離画分を分離する。ステップ（ｃ）の間、流体流動制御手段は、捕捉ゾーンでの液体の連続流動を可能にする。液体が、出口及び／又は流体サンプに到達又は出口及び／又は流体サンプを充填すると、流れは停止する。こうして、毛細管の洗浄ゾーンの寸法を定義することによって、ポンプ、バルブ、ディスペンサ、オペレータ介入等を必要とせずに、洗浄流体の容量を正確かつ再現可能に定義することができる。
【０２６５】
ステップ（ｃ）はさらに、信号が酵素や触媒であり、基質との反応時に測定信号が生成される場合（例えば、ＥＬＩＳＡ）、基質の添加を含んでもよい。ある実施形態において、毛細管内への洗浄緩衝剤の解放に続いて、基質溶液を添加してもよい。基質溶液のために流体分配手段を設ける場合、ステップ（ｃ）は、流体分配手段により基質溶液を第１、２又はそれ以上の（例：第３）入口を介して毛細管通路に解放し、洗浄緩衝剤に続いて毛細管通路を流れるようにしてもよい。毛細管内の検出器領域によって流れを決定し、洗浄緩衝剤の流れがいつ停止したかの指標を得て、基質を添加してもよい。ユーザは、基質を解放するように促され、基質は洗浄緩衝剤の後で毛細管に流入する。
【０２６６】
他の実施形態において、第２液体の解放を必要としないように、洗浄緩衝剤が基質を含んでもよく、これによりアッセイフォーマットが簡略化される。
【０２６７】
この実施形態において、本発明の利点は、遊離・結合分離と基質添加のプロセスを単一ステップにまとめて、ユーザが緩衝剤を毛細管通路に解放さえすればよいようにしたことである。
【０２６８】
流体流動は、流体サンプの端又は毛細管通路の端で検出手段に検出され、信号が生じて結合画分の信号を測定するための規定期間が始まる。流体流動の停止前に、信号連結結合メンバーと基質との反応から生じる信号（例：反応ゾーンでの反応中、又は、捕捉後）は、非結合酵素試薬と共に洗い流される。
【０２６９】
基質が毛細管トラックの端に到達したことが検出器によって確認されると、信号測定システムが開始し、データ整理及び計算結果の表示へと続く。
【０２７０】
本発明の方法は、不要な非結合余剰試薬を捕捉ゾーンから流体サンプへと下流に洗浄する洗浄ステップを含む。ある実施形態において、色変化した任意の基質を含む酵素基質を、連続して捕捉ゾーンを通して洗い流す。流体が毛細管トラックの端に到達したことによる流れの停止のために捕捉ゾーンに保持されている基質のみが、アッセイ信号である着色産物を蓄積する。従って、精度のため、洗浄が完了するまで信号測定ステップは行わない。あるいは、例えば制御や較正目的で、洗浄プロセスの全部又は一部の間に信号を測定してもよい。
【０２７１】
ある実施形態において、ステップ（ｄ）は、流体流動の完了と信号測定との間の時間経過を許容する。ある実施形態において、ステップ（ｄ）は、捕捉ゾーンに光を通過させ、光検出器を操作して吸収度や反射率の変化を検出する。
【０２７２】
本発明の方法はさらに、光吸収度や反射率の測定を検体濃度の測定に変換するステップを含んでもよい。
【０２７３】
さらなる捕捉ゾーンを設ける実施形態において、遊離画分によって生成される信号の付加的測定のためにステップ（ｄ）を繰り返してもよい。
【０２７４】
本発明の方法は、毛細管通路での流体流動を制御するために、上記のように、第１、２、３、及び４位置の間で制御要素を移動させるステップを含んでもよい。
【０２７５】
ある実施形態において、方法は、インサートとして組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーンを提供し、インサートを試料試験装置の毛細管通路と一体化してもよい。好ましくは、ここに記載するように、信号測定ゾーンにわたって信号測定を行う。
【０２７６】
信号連結結合メンバー
ここで定義する信号連結結合メンバーは、信号に共役する結合ペアのメンバーを含む（例：ここで定義する抗体、検体、類似体等）。信号は、付加的な試薬や反応を必要とせずに観察可能な直接信号であってもよい。あるいは、信号は、例えば基質上の作用によって生成されるものであってもよい。このように、信号は、着色粒子（例：コロイド金）、蛍光分子であってもよい。あるいは、基質と反応して測定可能出力を生成する酵素や触媒であってもよい。信号は、結合メンバーと直接的に又は間接的に連結されてもよい。信号が生成される場合、用語「信号」は、結合メンバー上の酵素や触媒標識、及び、酵素や触媒と基質との間の反応で生成され測定される信号を指す。  
【０２７７】
任意の適切な信号を使用してもよい。多くの例が、当業者に公知であり利用可能である。好適な信号は、電磁スペクトルにおいて検出することができるものであり、発色団や蛍光色素分子等、及び、西洋ワサビペルオキシダーゼ／ＴＭＢ等の酵素・基質システムである。その他も、当業者に公知である。後者の場合、結合メンバーを、信号基質を触媒して比色出力を生成する酵素と結合してもよい。好適な信号は、増幅システムを採用するものである。西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、ベータガラクトシダーゼ等、基質に作用して発色団を生成可能な酵素標識が最も好ましい。適切な基質は、ＴＭＢ  ＡＢＴＳ、（ＨＲＰ用）ＯＰＤ、（ＡＰ用）ｐＮＰＰ、（ベータガラクトシダーゼ用）ＯＮＰＧを含む。
【０２７８】
間接検出方法において、結合メンバーをリガンド−受容体ペアに連結してもよく、上記の通り、リガンド−受容体ペアのうちの一方は酵素に共役する。
【０２７９】
さらなる実施形態において、検体結合メンバーを結合する酵素結合又はビオチン化二次抗体と共に、非標識検体結合メンバーを用いることが可能である。このような実施形態により、検体結合メンバーの直接標識よりも大きな信号増幅が実現される。二次抗体がビオチン化される場合、検出のために第３のステップが必要である。この場合、ストレプトアビジン−酵素複合体の処理に、適切な基質が続く。
【０２８０】
各態様の特徴及び実施形態は、本発明の他の態様に準用する。
【実施例】
【０２８１】
本発明の実施形態に従って、ある実施例において、図３に、組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン（ＳＭＺ）２００を含む試料試験装置（毛細管経路装置又はチップ装置とも言う）３００を示す。組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン２００は、毛細管通路（トラック又は経路とも言う）２０２の幅広領域における流れ方向と平行に並んだ一連の透明な平行「フィン」１０４を含む。
【０２８２】
フィン１０４は、細長く、毛細管通路２０２から流体を受け入れる、フィン間の流体チャネル１０３を定義する。フィン１０４の長さは、互いに実質的に平行であり、フィン１０４は、フィン１０４の長さと実質的に垂直な線に沿って互いに並んでいる。
【０２８３】
フィン１０４は、試料試験装置の１以上の他のコンポーネントと一体的に形成してもよく、又は、図３及び４に示すように別個のインサート１００を含んでもよい。図４は、本発明の実施形態に係るインサート１００の詳細図を示す。複数の細長フィン１０４は、インサート１００の本体から直立する。さらに、インサート１００は、毛細管経路装置におけるインサート１００の位置決めを容易にするフランジ部１０６を含む。他の実施形態では、インサート１００は、試料試験装置におけるインサート１００の位置決めを容易にするための他の機構及び／又は機能（又は、全くなし）を含んでもよい。
【０２８４】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン２００は、その中の流体を測定するための光学経路４００を含む。フィン１０４は、光学経路４００に対して実質的に垂直に配置される。また、細長フィン１０４は、光学経路４００に沿った光透過を許容し、光放射が、フィン１０４と、フィン１０４の間の流体チャネルの流体とを通過して、減衰を測定できるようにするように構成されている。特に好ましい実施形態において、フィン１０４は、フィン１０４による光放射の減衰を最小にするように、完全に光学的に透明である。
【０２８５】
フィン１０４により定義される流体チャネル１０３は、（固定化捕捉試薬を介して）反応ゾーンに形成される免疫複合体を結合し、洗浄ステップの間それを保持する。結合複合体が基質とインキュベートされる場合、信号（例：色）は、フィン１０４間の空間（流体チャネル１０３）で生成される。この信号は、光をＳＭＺにわたって（光路４００に沿って）及びフィン１０４を通して指向し、フィン１０４間の空間で信号を定量化する。ＳＭＺの側部に平行（及び光学経路の方向に垂直）な透明フィン１０４を用いることで、測定プロセスでの干渉を最小限に抑える。
【０２８６】
上記の配置により、既存の設計と比べて、以下を含む大きなメリットが得られる：
フィン１０４によって定義される流体チャネルにおける、結合信号画分の捕捉のための大きな表面積；
効率的な洗浄のための流動への最小限の抵抗；
感度を高めるための長い光学経路４００；
基質−酵素反応のための短い平均自由路。
【０２８７】
毛細管２０２の幅広領域は、１〜２０ｍｍ、理想的には３〜１０ｍｍの幅の本質的に平行な側面を持つ。流体流動を確実に連続させるため、読取・捕捉ゾーン２００内へと及び読取・捕捉ゾーン２００の外につながるテーパー状領域２０３を設けて、主毛細管通路２０２に連結してもよい。例えば流体流動を促進して、光学経路４００に影響を与え洗浄効率を低下させる可能性のある気泡形成を最小限にするために、テーパー状ゾーンに機能（例：高さ１．０２ｍｍ、径０．５ｍｍのマイクロピラー２０４）を組み入れてもよい。
【０２８８】
図４に示すインサート１００のように、取り外し可能インサート上にフィン１０４を設ける実施形態では、毛細管装置３００が別で製造でき、任意の処理をＳＭＺ２００やインサート１００上と独立して行えるため、製造が大いに簡略化される。
【０２８９】
任意の機構を用いて、光学経路４００に沿ってＳＭＺ２００にわたって光を指向することができる。（図３に示すように）好適な実施形態では、装置３００内にプリズム形「窓」２０６を配置して、光放射（例：光）の方向を９０°にわたって変える。これにより、光学源２０８及び検出器２１０を装置３００上に表面実装しつつ、光放射を光学経路４００に沿ってＳＭＺ２００に通すことができる。図３に示す実施形態では、窓は、光学経路４００の第１端に位置する第１プリズム２０６ａと、光学経路４００の第２端に位置する第２プリズム２０６ｂとを含む。第１プリズム２０６ａは、光放射を光学源２０８から発射経路４０２に沿って向きを変え、光学経路４００に沿ってＳＭＺ２００を通るようにする。同様に、第２プリズム２０６ｂは、光学経路４００に沿った光放射（ＳＭＺ２００を通った後）を検出経路４０４に沿って検出器２１０へと向きを変える。図３に示す第１、２プリズム２０６ａ、２０６ｂは光放射を９０°変更するが、本発明の範囲において、プリズム２０６ａ、２０６ｂは光放射を他の０以外の角度分変更してもよい。図示される実施形態において、プリズム２０６ａ、２０６ｂは、光の向きを９０°変えるために、入射経路（例：第１プリズム２０６ａの発射経路４０２、及び第２プリズム２０６ｂの光学経路４００）に対して４５°のプリズム−空気境界で全内部反射（ＴＩＲ）により光の向きを変える。
【０２９０】
好適な実施形態は上記のフィン１０４とプリズム２０６ａ、２０６ｂとの両方を含むが、どちらの配置も独立したメリットを提供する。よって、本発明のある態様は、添付の請求項に定義するように、一方の配置を含むが必ずしも他方の配置を組み込まなくてもよい。
【０２９１】
好適な実施形態において、１以上の光学コンポーネント（フィン１０４、プリズム形窓４０２、４０４等）をポリカーボネート等の透明プラスチック材料から成形し、装置３００を不透明プラスチック材料（例：黒色染料含有ポリカーボネート）から成形して、迷光が測定プロセスに干渉するのを防ぐ。
【０２９２】
組み合わせ捕捉及び信号測定ゾーン２００は、光学的に透明な試験チャンバーを提供する。試料の光学特性の最も高い変化を観察するために、試料において光路長をできるだけ長くするべきである。しかし、これは、観察領域に十分な量の試薬を沈殿する必要性とのバランスを取らなければならない。よって、典型的な空チャンバーが提供するものよりも大きな表面積を要する。
【０２９３】
前述のフィン１０４を伴うインサート１００は、効果的な解決法を提供する。フィン１０４は、試料液体を通る光の光路長を削減するが、試薬のための表面積を大幅に増加する。これら試薬は、化学結合プロセスによって（本願の範囲内でない）、色変化反応のための触媒部位を提供する。色変化は、試薬被覆された表面の周囲の溶液中で起こる。さらに、液体の全体にわたって間隔をおいてフィン１０４を介在させることにより、液相における基質と酵素（固定化）との間の反応の平均自由路を削減し、反応率を上げる。
【０２９４】
ある実施形態において、フィン１０４は、プラスチック（例：ポリカーボネート）で成形され、その結果、それぞれの先端部１０４ｂと比べて基部１０４ａが幅広であるテーパー面を有してもよい。
【０２９５】
フィン１０４は、試薬のための表面積がより広く、よって、反応がより早くなり、より大きな色変化信号が測定される。フィン１０４の総数、形状、及び寸法は、試薬のための表面積を所望量増加しつつ十分な色信号が得られるように、選択されるべきである。
【０２９６】
図１８は、本発明の実施形態に係る他の装置３００を示しています。装置３００“は、毛細管通路２０２とＳＭＺ２００におけるフィン１０４との間の流体接続を除いて、図３に示す装置と同一である。前述の通り、図３の実施形態において、毛細管通路２０２は幅広になって、毛細管通路に沿って移動する流体は、フィン１０４によって定義される流体チャネル１０３の各々を実質的に同時に通過する。一方、図１８に示す実施形態では、毛細管通路２０２は、一連のループ部２０２ａを含み、これらは、毛細管通路２０２に沿って移動する流体が、フィン１０４によって定義される隣接流体チャネル１０３を順次通るようにする。図１９Ａは、この流体配置をより詳細に示す。ここで、毛細管通路２０２がフィン１０４のうちの１つと一緒に単一の流体経路に向けられていることが分かる。毛細管通路２０２のループ部２０２ａは、隣接流体チャネル１０３間の流体経路を作成し、下流で、毛細管通路が、ＳＭＺ  ２００から離れる流体経路を設ける。
【０２９７】
図３に関連して上述した実施形態と同様に、図１８（及び１９Ａ）の実施形態のフィン１０４を、（例えば、図４に関連して上述したように）、インサートの一部として形成してもよく、また、毛細管通路装置３００’の１以上の他のコンポーネントと一体に形成してもよい。
【０２９８】
図１９Ｂは、フィン１０４がインサートの一部を形成する、本発明の実施形態に係る毛細管通路３００’を示す。ここで、インサートは除去され、フィン１０４は存在しない。図１９Ｂに示すように、このような実施形態では、フィン１０４が存在せずに、毛細管通路２０２は、連続的な流体経路を形成しないで、代わりに一連の離間ループ部２０２ａを含む。
【０２９９】
図１８、１９Ａ、１９Ｂに関連して上述した実施形態は、他の配置と比べて特定の利点を提供する。特に、毛細管通路２０２の性質が、流体のためのより長い経路長を提供するものであるため、フィン１０４との接触時間が増え、「デッドスペース」を排除することによって洗浄効率が高まる。
【０３００】
図２１ａは、本発明の装置３００の表面を示す。ウェル４４、４６、及び４８は、直立したカラー５０ａ、５０ｂ、及び５０ｃを含み、カラー内中央に位置する入口２０、５２、及び５４を有する。第１入口２０は、毛細管通路２０２への試料供給用である。図２１ｂにおいて、入口２０、５２、及び５４は、装置３００の反対側の表面上にある。単一の毛細管通路２０２は、第１入口２０から、毛細管通路２０２で直列接続される入口５２及び５４へと伸びる。入口と毛細管通路とは、装置３００の短外縁と平行である。毛細管通路２０２は、装置中央に向かってＳＭＺ２００へと伸び、それから流体サンプ４２へ向かう。流体サンプ４２は、通路２０２から分岐して螺旋形状で平行な２つの毛細管通路を含む。
【０３０１】
図２２は、ＳＭＺ  ２００を詳細に示す。ここでは、離間ループ部２０２ａとフィン１０４とが共に毛細管通路２０２の蛇行経路を定義する。流体チャネル１０３は、フィン１０４の間で伸びる。矩形位置１００が、フィン１０４を備えるインサートの輪郭を表す。
【０３０２】
別の実施形態において、図６は、本発明に係る装置を示す。この装置は、円形ヘッド部６とそこから延びる細長テール部８とを有する、射出成形ポリカーボネートの硬い平面プレートを含む。装置は、直立外側カラー１０をその上面１２に有する。
【０３０３】
図５に最もよく見られるように、外側カラー１０は、試料計量要素２の円形部分に位置し、約３２ｍｍの半径を有する円の一部を構成する部分円形部を含む。外側カラー１０は、内側カラー２６と連動して機能し、上面１２上の所定位置に制御要素４を保持するために設けられる。
【０３０４】
上面１２は、入口につながる円形の漏斗状凹部１８を含む。漏斗状凹部１８は、凹部１８の内側表面２４から下方に伸びるマイクロピラー２２を含む。マイクロピラー２２は、試料供給領域への試料の取入れを促進し、また、毛細管通路２０２への試料の流れを促進する。上面１２はさらに、４箇所円形部からなる直立内側カラー２６を備え、これは、保持機能と、その周りを制御要素４が回転するピボット点との双方を形成する。ピボット点は、装置２の円形部６において中央に位置する。装置２の上面１２はさらに、穴開け時に緩衝剤解放カプセル３０を所定位置に保持する直立ポスト２８を含む。流体を緩衝剤解放カプセル３０から装置２の下面上の第２入口へと流すために、上面１２に貫通孔２９を設ける。
【０３０５】
単一の毛細管通路２０２は、第１入口２０から伸びる。各トラックは、オーバーフロー通路９を含む。オーバーフロー通路９は、対応する主トラック２０２から垂直な側方分岐として伸び、９０°向きを変えてまず第１、２入口２０、３２へと戻りそれから４５°向きを変えて装置の外縁へと伸びる。オーバーフロー通路９は、試料計量要素２の上面１２に開口する出口１１で終端する。側部（オーバーフロー）通路９は、主通路より幅広であってもよい。
【０３０６】
主通路２０２は、Ｖ字形断面であり、０．４３５ｍｍの辺を有する正三角形の断面形状を有する。これらの通路の深さは、０．３７７ｍｍである。各主チャネルの全体の長さは、約２００ｍｍである。オーバーフロー通路９は、台形断面であり、長さ０．３ｍｍの平坦基部と、その間に６０°の角度を定義する外方傾斜側壁を有する。これらの通路の深さは、０．３８ｍｍである。
【０３０７】
図７に示すように、制御要素４を装置２に装着することができる。図７に示すように、制御要素４は、径約６３ｍ、高さ約１．２ｍｍの射出成形アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）の概ね円形の平坦な剛性第１部分１３を含む。高さは、円形部分１３の薄いフランジを指す。基部から頂部までの制御要素の全体的な高さは、約１３．５ｍｍである。円形第１部分１３は、下面に封止手段（図示せず）を含み、これは装置２の上面１２と接触している。概ね円形の第１部分１３はまた、漏斗状試料入口ポート１８を露出又は遮蔽（封止）する切欠き部を含み、前述の第３、４、５位置で、試料がチャネルに入ると、ユーザによる漏斗状試料入口ポートへのアクセスを閉ざす。試料入口ポート１８の開閉は、試料計量要素２に設けられるピボット２６の周りに制御要素を回転させて行う。
【０３０８】
円形の平坦な第１部分１３の段の先に、第１部分１３よりも小径の半円形を含む第２部分１５がある。第１直立壁１７は、半円形部分の直線縁に沿って伸び、直線縁の中央で内側半円を定義することにより、平面「Ｃ」形状を定義する。内側半円形壁１７は、要素２の上面１２から直立するピボット点周りの凹部を定義する。側壁１９、１９’は、第１壁１７の端から周縁に沿って伸び、端部壁２１を設けて、第１壁１７及び側壁１９、１９’と共に、緩衝剤解放手段を収容する概して矩形のハウジング２１を定義する。蓋２３は、緩衝剤解放手段ハウジングを閉塞するために設けられる。
【０３０９】
実質的に矩形のハウジング２１は、弓形カバー２５（図９）を含む。ハウジング内に、ポスト２８によって所定位置に保持される緩衝剤解放カプセル３０を設ける。図８に示すように、破断（穿孔）手段３６を、側壁１９’の内面３３に対して位置する平面要素３１上に設ける。カムを設けて（図示せず）、制御要素の回転により平面要素３１上の穴開け手段３６をカプセル３６の方へ動かしてその中に駆動する。破断手段３６は、一連のフィン２７を含む。フィン２７は、外向きに伸び、中央に定義される点で結合し、活動位置において、ハウジング２１にぴったり収まる寸法の流体充填ポリプロピレンカプセル３０と交差可能である。このように、破断要素に適切な回転力を与えることで、破断手段３６は、第１の準備位置と第２の活動位置との間で移動可能である。力により、カプセル３０に穴が開けられ、その結果流体が解放される。
【０３１０】
４０Ａのショア硬度を有する熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）の円筒状軟質ゴムシール４０は、制御要素４の下面のやや盛り上がって直立する溝に嵌合され、毛細管通路出口５、５、７’、７’と協働する封止部材を形成する。
【０３１１】
０．０６ｍｍ厚さの透明なポリカーボネートシート状の可塑性箔１０６のシートは、装置２の下面１６にレーザ溶接で固定され、通路２０２、９を覆ってこれらを密閉毛細管通路に変換する。ここで、密閉毛細管通路を、毛細管通路とも称する。
【０３１２】
ＡＢＳやポリカーボネート等の水素塩は、疎水性であり、水性流体が通路内に十分に流れないことを意味する。これに対処するために、毛細管通路の内部表面を処理してＴｗｅｅｎ  ２０界面活性剤（Ｔｗｅｅｎは商標である）の薄い被覆を設け、毛細管表面に親水性を付与する。これは、任意の適切な手段により行うことができる。例えば、通路の開放端での吸引又はディップツインによって、真空プロセスを利用して、脱イオン水（Ｔｗｅｅｎ２０を０．５体積％含む）中のＴｗｅｅｎ２０の溶液を毛細管通路に取り込む。
【０３１３】
この処理はまた、例えば、不完全な成形、箔の不完全な封止、又は、通路内における何らかの破片や異物の存在の結果として、毛細管通路の何れかが詰まっているか否かを明らかにし、この段階において、欠陥を有する要素を処分するということにおいて、品質管理機能を達成する。
【０３１４】
使用前に、制御要素４（図７参照）を装置２の外側カラー１０上に配置して、装置が非活動状態である第１位置に制御要素４を設定する。第１位置において、制御要素４は、試料入口ウェル１８が制御要素４の平面円形部分１３によって遮蔽・封止され、よって使用不可であり異物侵入から保護されるように、配置される。通路出口５、５’、７、７’のいずれも封止されない。
【０３１５】
装置は、この状態で、流通及び販売のために包装され、例えば、空気及び湿気に対して不浸透性を有する箔パウチ内で密閉される。
【０３１６】
装置を使用する必要がある場合には、制御要素４を第２位置に回転させる。この位置において、試料入口ウェル１８が露出するように平面円形部分１３が位置するため、試料は要素の試料入口孔２０に入ることができる。また、主通路出口５、５’、７、７’はシール４０の部分で封止されるが、オーバーフロー通路出口１１は封止されない。
【０３１７】
所定量の流体試料、例えば、（場合により、関連する検体を含む）試験対象の血液試料が、試料入口孔２０を通して装置に添加される。ここで重要なのは、試験に必要な量よりも多量の試料を添加することであり、この場合には、約１５マイクロリットルの試料が適切である。試料流体は、通路２０２の初期部分に沿って流れ、次いで、オーバーフロー通路９内に流れる。主チャネル出口５、５’、７、７’が制御要素４のシール４０によって封止されているため、試料は、主通路２０２に沿ってさらに流れることができない。このように、ある特定量の試料が、主通路の各々（試験容量という）に存在し、余剰分は、オーバーフロー通路に流れる。本実施形態においては、各主通路における試験容量は、約５マイクロリットルである。
【０３１８】
次いで、制御要素４を、第３位置に回転させる。ここで、装置２の試料ウェル１８は制御要素４の平面円形部分１３で遮蔽（封止）され、オーバーフローチャネル出口１１及び主チャネル出口５、５’、７、７’はシール４０で封止される。そして、第５位置に回転させる。ここで、試料ウェル１８は封止されたままであり、オーバーフローチャネル出口１１はシール４０で封止されたままである一方、主チャネル出口５、５’、７、７’は封止されない。
【０３１９】
次いで、カプセル内の流体を、毛細管通路３、３’内に導入する。典型的に、流体はＰＢＳ等の追跡緩衝剤であり、試験結果を得るために毛細管システム全体に亘って流すために必要とされるよりも少量の試料で反応を実現することを可能にする。これは、破断手段３６の動作によって実現される。
【０３２０】
制御要素４を回転して破断手段３６を作動位置に移動させ、その結果として、カプセルがポイント３６によって穿孔され、このカプセルから流体が解放されて第２入口３２に流入する。図示される好適な実施形態では、これは、キャップ４を位置２及び４の間で回転して、破断手段３６をポスト２８に保持されるカプセル３０に対して移動させることによって行われる。
【０３２１】
洗浄緩衝剤等のカプセル流体は、試験試料を、主通路３、３’に沿ってさらに押圧する。
【０３２２】
試料（その後に追跡緩衝剤が続く）は、毛細管流れによって、主通路に沿って流れる。この時点でオーバーフロー通路出口１１、１１’は封止されているので、主通路への逆流を含み、オーバーフロー通路９に沿ったさらなる流れは生じない。その代わりに、流体の流れは、主通路２０２に沿って、封止されていない主通路出口５、５’、７、７’に向かう。従って、試料は、通路２０２において、試薬ゾーンを通り過ぎる。
【０３２３】
制御要素４は、捕捉ゾーンでの液体の連続流動を可能にする。液体が、出口及び／又は流体サンプ４２に到達又は出口及び／又は流体サンプ４２を充填すると、流れは停止する。こうして、毛細管の洗浄ゾーン２１２の寸法を定義することによって、ポンプ、バルブ、ディスペンサ、オペレータ介入等を必要とせずに、洗浄流体の容量を正確かつ再現可能に定義することができる。
【０３２４】
ある実施形態において、毛細管内への洗浄緩衝剤の解放に続いて、基質溶液を添加してもよい。基質溶液のために流体分配手段（３０、３６）を設ける場合、このステップは、流体分配手段により基質溶液を毛細管通路２０２に解放し、洗浄緩衝剤に続いて毛細管通路を流れるようにしてもよい。毛細管内の検出器領域によって流れを決定し、洗浄緩衝剤の流れがいつ停止したかの指標を得て、基質を添加してもよい。ユーザは、基質を解放するように促され、基質は洗浄緩衝剤の後で毛細管に流入する。
【０３２５】
流体流動は、流体サンプ４２の端又は毛細管通路の端で検出手段に検出され、信号が生じて結合画分の信号を測定するための規定期間が始まる。流体流動の停止前に、信号連結結合メンバーと基質との反応から生じる信号（例：反応ゾーンでの反応中、又は、捕捉後）は、非結合酵素試薬と共に洗い流される。流体サンプ４２内に吸収パッド４３を設けてもよい。
【０３２６】
基質が毛細管トラックの端に到達したことが検出器によって確認されると、信号測定システムが開始し、データ整理及び計算結果の表示へと続く。ＬＥＤ２０８を用いて、フィン１０４をわたって検出器２１０へと光を導くプリズム２０６ａ、２０６ｂを介して、光を光路４００に沿って通過させる。
【０３２７】
図１１は、ＴＭＢ（基質）＋酵素（触媒）の反応で得られるスペクトルを示す。酵素の存在下で、ＴＭＢはピンクから青に変化する。この原理は、他の多くの生化学的基質と「信号」を包含するように拡張可能である。
【０３２８】
なお、使用される分光光度計により、６０秒の掃引時間がある。これは、グラフの左から右に、データが６０秒線形スキューされることを意味する。
【０３２９】
前のグラフにおいて有意な「活動」の複数の波長を識別して、時間経過と共にこれらの波長で透過又は吸収の変化を観察することが有用である。１〜３の波長が、実用的かつコスト効率が高い波長として識別可能である。複数の波長を使用すると、コストが高くなるが、測定値の較正や故障状態下での信頼性の向上において大きな利点を得られる。色変化に影響されない波長の識別が理想的であるが、これを全てのケースで行うことは不可能であるため（例えば、生化学基質としてのＴＭＢの場合）、変化度が最大である少なくとも１つの波長と共に、時間に伴う変化が最小の波長を考慮する。ＴＭＢの場合、３７０ｎｍ、４６０ｎｍ、６５０ｎｍ、９００ｎｍが注目される。４７０ｎｍ（青）、６２５ｎｍ（赤）、及びおそらく５３０ｎｍ（緑）は、市販されて表面実装ＲＧＢのＬＥＤコンポーネントとして共搭載されており、開発に使用されてきた。
【０３３０】
ＥＬＩＳＡのこの特定の構成では（即ち、生化学試薬と生化学「信号」の組）、色変化は、溶液中で観察され、反射的ではなく主に光学的に透過性及び吸収性がある。よって、生化学信号を生成するためにＴＭＢ＋酵素を用いて、光透過の変化を観察する。
【０３３１】
以下の例は、従来の酵素結合免疫吸着検査法（ＥＬＩＳＡ）から、ポイントオブケアフォーマットに適した線形マイクロ流体法への変換を支持するデータを含む。
【０３３２】
１．信号及び捕捉抗体と検体との間の同時流体相反応（３７０ｎｍでの信号検出）
一方向線形マイクロ流体フォーマットのＥＬＩＳＡ型アッセイの性能を促進する重要な要件の１つは、アッセイ検体及び試薬（捕捉及び信号抗体）が流体相で同時に反応する能力であり、これにより、抗原抗体複合体を形成し、その後これら複合体が被覆検出ゾーンの固相で固定化する。このアプローチは、抗原と抗体との間の個々の結合事象の各々が捕捉抗体が結合している固相（マイクロタイタープレートの表面）で順次行われている、標準的なＥＬＩＳＡ法とは異なります。
【０３３３】
ポイントオブケアアッセイフォーマットのために望ましいアッセイ複雑さのさらなる軽減は、信号発現段階の終了時に酸性の「停止」液の要件を否定することであった。従来のＥＬＩＳＡでは、これは、信号発現を停止し、青から４５０ｎｍで分光光度的に測定される黄色にＴＭＢ信号を変換する。以下の実施例は、３７０ｎｍの波長での光吸収を測定することにより、一定の時点で、より直接的なアッセイのエンドポイントとして青色を使用することの実現可能性を表す。
【０３３４】
同時流体相反応法及び停止試薬排除の実現可能性を、以下に記載するように、ビオチン化捕捉抗体（Ｆｌｅｅｔ  Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を伴うα−ＧＳＴ  ＥＬＩＳＡキット試薬（Ａｒｇｕｔｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ）を使用して示した。
【０３３５】
それぞれ５０μｌのストックＨＲＰ標識α−ＧＳＴ信号抗体１／１０希釈、キット共役希釈剤における２３ｕｇ  ／  ｍｌのビオチン化抗α−ＧＳＴ捕捉抗体、及び、試料希釈剤における０、２．５、及び４０ｎｇ／ｍｌのα−ＧＳＴキャリブレータを用いて反応を行った。反応を１５分間室温で進め、それからストレプトアビジン被覆マイクロタイタープレートに移し、さらに１５分間インキュベートを進めた。ウェルを吸引し、２５０μｌのキット洗浄溶液を添加した。このステップを３回繰り返した後、ウェル毎にＴＭＢ溶液を１００ｕｌ添加した。信号を、３０分間現像時間（図１４）、分光光度計を用いて３７０ｎｍで測定した。
【０３３６】
２．乾燥・再構成捕捉及び信号抗体を用いた同時流体相免疫反応（３７０ｎｍでの信号検出）
乾燥・再構成捕捉及び信号抗体を用いた同時流体相免疫反応の実現可能性を、ビオチン化捕捉抗体（Ｆｌｅｅｔ  Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を伴うπ−ＧＳＴ  ＥＬＩＳＡキット試薬（Ａｒｇｕｔｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ）を使用して示した。それぞれ１μｌの抗π−ＧＳＴ  ＨＲＰ共役（ストック）及びビオチン化抗π−ＧＳＴ捕捉抗体（０．３ｍｇ／ｍｌ）を含んで、毛細管通路を準備した。通路を、室温で乾燥チャンバーにて十分に乾燥させた。試薬の再構成およびアッセイ反応は、０−４０ｎｇ／ｍｌのπ−ＧＳＴを含むキット試料希釈剤２００μｌを添加することによって開始し、室温で１０分間進行させた。反応混合物を、次いで、ストレプトアビジン被覆マイクロタイタープレート（Ｐｅｒｂｉｏ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ＵＫ）に移し、室温でさらに２０分間インキュベートした。ウェルを吸引し、Ｔｗｅｅｎ２を０．１％含む２００μｌの１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝液ｐＨ７．４で３回洗浄し、続いてＴＭＢ溶液を１００μｌ加えた。信号を、３０分間現像時間（図１５）、分光光度計を用いて３７０ｎｍで測定した。
【０３３７】
３．組み合わせ捕捉・読取ゾーンの発現
光学モジュールの信号測定ゾーンは、最大表面積の測定ゾーンを含み、ここで、容量を最小限にしつつ、検体含有免疫複合体が固定化され、色信号が発現・測定される。光学読取表面の利用可能領域の最大化に加えて、信号測定ゾーンのサイズおよび形状を適切な寸法にして、毛細管力だけで流体流動を支持する必要がある。
【０３３８】
調査するのに適したサイズおよび形状の内部毛細管機能を有効にする設計前駆実験として、プロトタイプ成形ポリカーボネートマイクロ流装置の組を作製し、試験した。装置は、射出成形ポリカーボネートの平面ストリップを含む。これは、約１２５×２４×２ｍｍであり、同じ深さの２つのＶ字溝によって連結された径約３ｍｍ、深さ０．５ｍｍの凹形円形領域を含み、粘着性箔を重ねると連続毛細管通路を形成するものである。マイクロピペットを用いて、Ｖ溝のいずれかを介して流体を導入及び除去することが可能である。高さ約０．５ｍｍであり、可変径及び空間的配置を有する直立成形円筒機能を、表面積を増やし毛細管流動を促進するために、平坦円形領域内に配置した。成形装置の円形領域をアビジンで被覆し、捕捉・信号測定ゾーンとしてのその性能が評価した。
【０３３９】
ａ）アビジンによる試験チップ被覆
試験装置は、凹んだ円形領域の上で、どちらかの側のＶ字溝上の約１０ｍｍにわたって、粘着テープで覆われた。得られた毛細管を、１０ｍＭのトリス塩基で１００ｕｇ／ｍｌのアビジン溶液の１１ｕｌでピペットにより充填し、３時間、加湿した容器中、室温でインキュベートした。テープを除去した後、装置を、Ｔｗｅｅｎ２０を０．１％含む１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７．４で３回洗浄してから、Ｔｗｅｅｎ２０を０．２５％、トレハロースを０．５％含む１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７．４で最終洗浄し、その後１時間真空乾燥して、必要となるまで乾燥保管した。
【０３４０】
ｂ）候補検出ゾーンでのアッセイ信号の発現
下記のように、ビオチン化捕捉抗体（Ｆｌｅｅｔ  Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）と共にα−ＧＳＴ  ＥＬＩＳＡキット試薬（Ａｒｇｕｔｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ）を次の実験に用いた。
【０３４１】
それぞれ１０μｌの、リン酸緩衝生理食塩水ｐＨ７．４中のストックＨＲＰ標識α−ＧＳＴ信号抗体の１／１００希釈、１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７．４中の２．３ｕｇ  ／ｍｌのビオチン化抗α−ＧＳＴ捕捉抗体、及び、安定化／不安定化尿中の０、２．５、４０ｎｇ／ｍｌのα−ＧＳＴキャリブレータを用いて、反応を行った。反応を３０分間室温で進め、この間に、どちらかの側のＶ字溝上の約１０ｍｍにわたって、粘着テープで凹状円形領域を覆って、アビジン被覆装置を準備した。得られた毛細管を、反応混合物１０μｌでピペットにより充填し、さらに１０分間インキュベートした。テープを除去した後、装置を、Ｔｗｅｅｎ  ２０を０．１％含む１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７．４の中で３回洗浄した後、ブロット乾燥した。粘着テープを再度貼り、１０μｌのＴＭＢ溶液を各毛細管に導入し、暗所で１０分間信号発現した。信号強度を、「＋」（非常に水色）から「＋＋＋＋」（暗青色）のスケールで、青色の強度によって視覚的に判断した（表１）。
【０３４２】
【表１】
2016504603.tif 000004
【０３４３】
４．プロトタイプ毛細管装置を用いたπ−ＧＳＴアッセイ（ピペット操作方法）
下記の通り、ビオチン化捕捉抗体（Ｆｌｅｅｔ  Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）と共にπ−ＧＳＴ  ＥＬＩＳＡキット試薬（Ａｒｇｕｔｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ）を用いて、プロトタイプ装置（図１０）においてπ−ＧＳＴアッセイを行った。
【０３４４】
次のように、プロトタイプ装置をアッセイ用に準備した。
【０３４５】
次のようにストレプトアビジン被覆を付与して、フィンコンポーネント（図４）を準備した。フィンを、反転により一定に混合しながら室温で３時間、１００ｕｇ／ｍｌのストレプトアビジンを含む１０ｍＭのリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７．４中でインキュベートした。フィンを、その後、Ｔｗｅｅｎ  ２０を０．１％、ＢＳＡを１％含有する１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７．４の中で３回洗浄した。最終洗浄は、Ｔｗｅｅｎ２０を０．２５％、トレハロースを０．５％、ＢＳＡを１％含有する１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７．４中で行った。ストレプトアビジンで被覆されたフィンを約６０分間真空下で乾燥させ、必要になるまで２〜８℃で乾燥保管した。
【０３４６】
毛細管装置（図１０）を、プラズマ処理して親水性表面（Ｄｙｎｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）にすることで、アッセイ用に準備した。２段階プロセスで、試薬を装置に添加した：第一に、５μｌの０．５％ＢＳＡ／０．５％Ｔｗｅｅｎ２０を、フィン（１０４）上流の毛細管Ｖ字溝（２０２）にピペットで移して、一晩室温で乾燥させた；第二に、１％スクロースを含む１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７中の同量の３０．５ｕｇ／ｍｌのビオチン化抗π−ＧＳＴ捕捉抗体と、１％スクロースを含む１０ｍＭリン酸ナトリウム緩衝剤ｐＨ７のストックＨＲＰ標識π−ＧＳＴ信号抗体の１／１００希釈物を混合し、８ｕｌを第一段階試薬と同じ位置において装置に塗布した。第二段階試薬を３０〜６０分間真空乾燥し、必要になるまで室温で乾燥保管した。
【０３４７】
粘着テープを用いて成形毛細管通路を密封し、毛細管装置の中央スロットにストレプトアビジン被覆フィンコンポーネントを挿入することによって、装置を組み立てた。
【０３４８】
組み立てられた装置を、ＰＣベースのユーザーインターフェースソフトウェアと共に、ＬＥＤ光源とフォトダイオード検出器とを含む、専用の電子分光光度リグにスロットした。６３２ｎｍでの透過を、光捕捉ゾーン（ＳＭＺ）にわたって監視し、データを記録した。
【０３４９】
試験溶液を、０ｎｇ／ｍｌ〜４０ｎｇ／ｍｌの濃度でキット試料希釈剤にπ−ＧＳＴキットキャリブレータを希釈することによって調製した。  
【０３５０】
以下のようにアッセイを行った。試験液（キャリブレータ）８０マイクロリットルを各装置の試料投入口（４２）にマイクロピペットで投入し、室温で２０分間インキュベートした。洗浄ステップは、投入ポートに０．１％のＴｗｅｅｎを含む１．５ｍｌのリン酸緩衝生理食塩水ｐＨ７．４を供給し、マイクロピペットで出口ポートから同量を除去することによって行った。ＴＭＢの１００ｕｌアリコートを、その後、投入ポートに供給し、出口ポートから１００ｕｌの流体を除去した。アッセイ信号を１０分間発現させ、光電子リーダーリグを用いて６３２ｎｍでの透過を監視した。
【０３５１】
以下のように、１０分間発現後に測定した６３２ｎｍでの透過信号を、ＰＢＳ洗浄ステップ中の透過信号に正規化し、正規化アッセイ信号に変換した。
【０３５２】
【数２】
2016504603.tif 000005
正規化％アッセイ信号  ＝  １００  -  正規化％透過
【０３５３】
結果を以下に示す。  
【０３５４】
【表２】
2016504603.tif 000006
【０３５５】
５．プロトタイプ毛細管装置を用いたπ−ＧＳＴアッセイ（吸収パッド法）  
下記のようにビオチン化捕捉抗体（Ｆｌｅｅｔ  Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）と共にπ−ＧＳＴ  ＥＬＩＳＡキット試薬（Ａｒｇｕｔｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ）を用いて、プロトタイプ装置でπ−ＧＳＴアッセイを行った。毛細管装置出口を、多層吸収性パッドを収容するように機械的に修正した。
【０３５６】
次のように、プロトタイプ装置をアッセイ用に準備した。
【０３５７】
実施例４に記載したように、ストレプトアビジン被覆を付与して、フィンコンポーネント（図４）を準備した。
【０３５８】
実施例４に記載したように、修正毛細管装置をアッセイ用に準備した。
【０３５９】
粘着テープを用いて成形毛細管通路を密封し、毛細管装置の中央スロットにストレプトアビジン被覆フィンコンポーネントを挿入することによって、装置を組み立てた。それぞれ５ｍｍ径、１０ｍｍ×２０ｍｍ、１０ｍｍ×３５ｍｍである、一層のＡｈｌｓｔｒｏｍ８９６４結合パッドと二層のＡｈｌｓｔｒｏｍ３２０吸収パッド材料からなる吸収パッドを、サイズにカットして、毛細管装置出口に重なり隣接する加工凹部に嵌め込む。
【０３６０】
組み立てられた装置を、ＰＣベースのユーザーインターフェース及び処理ソフトウェアと共に、ＬＥＤ光源とフォトダイオード検出器とを含む、専用の電子分光光度リグにスロットした。６３２ｎｍでの透過を、光読取・捕捉ゾーン（ＳＭＺ）にわたって監視し、データを記録した。
【０３６１】
試験溶液を、０ｎｇ／ｍｌ〜４０ｎｇ／ｍｌの濃度でキット試料希釈剤にπ−ＧＳＴキットキャリブレータを希釈することによって調製した。  
【０３６２】
以下のようにアッセイを行った。試験液（キャリブレータ）４５マイクロリットルを各装置の試料投入口（４２）にマイクロピペットで投入し、室温で２０分間インキュベートした。洗浄ステップは、投入ポートに０．１％のＴｗｅｅｎを含む１．５ｍｌのリン酸緩衝生理食塩水ｐＨ７．４を供給し、続いて１００ｕｌのＴＭＢを供給することによって行った。アッセイ信号を１０分間発現させ、光電子リーダーリグを用いて６３２ｎｍでの透過を監視した。
【０３６３】
実施例４に記載したように、１０分間発現後に測定した６３２ｎｍでの透過信号を、正規化アッセイ信号に変換した。結果を以下に示す。
【０３６４】
【表３】
2016504603.tif 000007
【０３６５】
６．プロトタイプ毛細管装置を用いたπ−ＧＳＴアッセイ
プロトタイプ試料試験装置を用いてπ−ＧＳＴアッセイを行った。プロトタイプ試料試験装置は、３つの連続流体供給領域を含み、これら連続流体供給領域は単一毛細管チャネルを介して蛇行形捕捉及び信号測定（光学）ゾーンに接続し、それに続く成形二重螺旋毛細管通路が固定容量流体サンプとして作用する。
【０３６６】
π−ＧＳＴ  ＥＬＩＳＡキット（ＥＫＦ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）に含まれているものに基づくアッセイ試薬を、ビオチン化ＥＬＩＳＡ「捕捉」抗体（反応あたり６６  ｎｇ）と、西洋ワサビペルオキシダーゼ結合ＥＬＩＳＡ「信号」抗体（反応あたり２４ｎｇ）と、個々の成形「試薬カップ」の選択抗凍結剤との混合物を凍結乾燥することによって準備した。
【０３６７】
装置の中央スロットにストレプトアビジン被覆フィンコンポーネント（前述）を挿入し、第１流体供給領域の上にある相互成形凹部に凍結乾燥したアッセイ試薬を含む成形試薬カップを挿入することにより、プロトタイプ装置をアッセイ用に準備した。
【０３６８】
組み立てられた装置を、ＰＣベースのユーザーインターフェース及び処理ソフトウェアと共に、ＬＥＤ光源とフォトダイオード検出器とを含む、専用の電子分光光度リグに配置した。６３２ｎｍでの透過を、光読取・捕捉ゾーン（ＳＭＺ）にわたって監視し、データを記録した。
【０３６９】
試験溶液を、０ｎｇ／ｍｌ〜２００ｎｇ／ｍｌの濃度でキット試料希釈剤と尿安定化緩衝剤（ＥＫＦ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）との４：１混合物にπ−ＧＳＴキットキャリブレータを希釈することによって調製した。  
【０３７０】
以下のようにアッセイを行った。試験液（キャリブレータ）６５マイクロリットル（ｕｌ）を試薬カップを介して各装置にマイクロピペットで投入し、これにより試薬が再構成され、混合物が毛細管通路に流れた。室温で１５分間インキュベートした後、第２入口ポートに０．１％のＴｗｅｅｎを含む５００ｕｌのリン酸緩衝生理食塩水ｐＨ７．４を供給した。洗浄緩衝剤が装置に流入した後、ＴＭＢ（３，３，５，５-テトラメチルベンジジン）の３００ｕｌアリコートを第３供給領域に添加した。流体を試験装置に流入させるための外部推進力は不使用である。ＴＭＢ添加後、アッセイ信号を１０分間発現させた。捕捉・信号測定ゾーンにわたる透過を、光電子リーダーリグを用いて監視し、毛細管内の流体流動が停止すると、信号生成率を自動的に測定した。
【０３７１】
以下の結果は、π−ＧＳＴ濃度とアッセイ信号との間の明確な用量反応関係を示す（６３２ｎｍでの青色生成率）（図２０）。
【０３７２】
【表４】
2016504603.tif 000008
【０３７３】
本発明に係る装置の詳細説明
本明細書の説明および請求項全体において、「含む」、「含有する」、及びそのバリエーションは、「含むが限定されない」という意味を持ち、他の部分、添加剤、コンポーネント、整数、ステップ等を除外するものではない。本明細書の説明および請求項全体において、文脈上必要な場合以外、単数は複数も含む。特に、不定冠詞を使用する時、文脈上必要な場合以外、明細書は単数と共に複数も意図していると理解されたい。
【０３７４】
互換性がない場合を除いて、本発明の特定の態様、実施形態、又は実施例と共に記載される機能、整数、特性、化合物、化学部分、及び群は、ここに記載する他の任意の態様、実施形態、又は実施例に適用可能であると理解されたい。本明細書（請求項、要約書、図面を含む）に開示される全ての特徴及び／又は開示される方法やプロセスの全てのステップは、少なくとも一部の特徴及び／又はステップが相互排他的である組み合わせを除いて、任意に組み合わせることが可能である。本発明は、前述の実施形態の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（請求項、要約書、図面を含む）に開示される特徴の任意の新規な特徴や組み合わせを包括し、開示される方法やプロセスのステップの任意の新規なステップや組み合わせを包括する。
【０３７５】
読者は、本願に関連して本明細書と同時又はそれより以前に提出され、本明細書と共に公衆閲覧可能な全ての記録や書類に留意すること。よって、このような記録や書類を全てここに参照のため組み込む。
【図１】
2016504603.tif 000009
【図２】
2016504603.tif 000010
【図３】
2016504603.tif 000011
【図４】
2016504603.tif 000012
【図５】
2016504603.tif 000013
【図６】
2016504603.tif 000014
【図７】
2016504603.tif 000015
【図８】
2016504603.tif 000016
【図９】
2016504603.tif 000017
【図１０】
2016504603.tif 000018
【図１１】
2016504603.tif 000019
【図１２】
2016504603.tif 000020
【図１３】
2016504603.tif 000021
【図１４】
2016504603.tif 000022
【図１５】
2016504603.tif 000023
【図１６】
2016504603.tif 000024
【図１７Ａ】
2016504603.tif 000025
【図１７Ｂ】
2016504603.tif 000026
【図１８】
2016504603.tif 000027
【図１９Ａ】
2016504603.tif 000028
【図１９Ｂ】
2016504603.tif 000029
【図２０】
2016504603.tif 000030
【図２１ａ】
2016504603.tif 000031
【図２１ｂ】
2016504603.tif 000032
【図２２Ａ】
2016504603.tif 000033
【図２２Ｂ】
2016504603.tif 000034
【国際調査報告】
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2016504603.tif 000036