(57)【要約】【課題】サンプル中の微生物の濃度を決定するため及び１種以上の抗生物質又は他のタイプの抗感染剤に対するかかる微生物の感受性を決定するための、各種方法、デバイス、及びシステムが本明細書に開示される。【解決手段】より具体的には、レドックス反応に基づいて微生物を定量する方法と、特定の酸化還元電位（ＯＲＰ）センサーを用いてかかる微生物を定量するシステム及びデバイスが開示される。さらに、１種以上の抗感染剤に対する微生物の感受性及び感受性の程度を決定する方法と、そのようなアッセイのためのマルチプレックスシステムが開示される。【選択図】図２Ｃ
2020536230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感染因子の濃度を決定する方法であって、
前記感染因子を含むサンプルを希釈用溶液で希釈することであって、希釈サンプルを生成する、ことと、
センサーのレドックス活性材料に前記希釈サンプルが流体連通するように、センサーに前記希釈サンプルを導入することと、
前記サンプル中の前記感染因子の濃度を決定するために、前記センサーに結合された少なくとも１つのパラメーターアナライザーを用いて、前記希釈サンプルの酸化還元電位（ＯＲＰ）をある時間域にわたりモニターすることであって、前記希釈サンプル中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなく前記ＯＲＰがモニターされる、ことと、
を含む方法。
【請求項２】
前記希釈用溶液が成長培地を含み、且つ前記方法が昇温で前記希釈サンプルをインキュベートすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記希釈用溶液が脱イオン水及び生理食塩水溶液の少なくとも１つを含み、且つ前記方法が、
前記希釈サンプルが成長培地と混合されるように、成長培地を含むサンプル送達コンジットを介して前記センサーに前記希釈サンプルを導入することと、
前記成長培地と混合された前記希釈サンプルを昇温でインキュベートすることと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記成長培地が前記希釈サンプルと混合されるように、前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地が凍結乾燥又は乾燥される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記成長培地が前記希釈サンプルと混合されるように、前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地が水性形態である、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
さまざまな濃度で調製された前記感染因子の培養物の前記ＯＲＰをモニターすることにより作成された標準曲線を用いて、前記感染因子の濃度を決定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記サンプルが、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、他のタイプの生物学的サンプル、それらに由来する細菌培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記体液が、尿、血液、痰、唾液、母乳、脊髄液、精液、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した体液の培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記サンプルを前記希釈用溶液で希釈することが、約１：１〜約１：１００００の希釈比に前記サンプルを希釈することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記センサーが活性電極及び参照電極を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記感染因子が細菌を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記感染因子が、真菌、カビ、又はそれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記レドックス活性材料が、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
感染因子を含むサンプルに希釈用溶液を送達して希釈サンプルを生成するように構成された計量コンジットと、
レドックス活性材料を含むセンサーと、
前記センサーに前記希釈サンプルを導入するように構成されたサンプル送達コンジットと、
前記センサーに結合された少なくとも１つのパラメーターアナライザーであって、前記センサーのレドックス活性材料に前記希釈サンプルが流体連通しているとき、前記パラメーターアナライザーが、ある時間域にわたり前記希釈サンプルの酸化還元電位（ＯＲＰ）をモニターするように構成され、且つ前記サンプル中の感染因子の濃度を決定するために前記希釈サンプル中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなく前記ＯＲＰがモニターされる、パラメーターアナライザーと、
を含む、感染因子の濃度を決定するシステム。
【請求項１５】
前記希釈用溶液が成長培地を含み、且つ前記システムが、昇温で前記希釈サンプルをインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記希釈用溶液が脱イオン水及び生理食塩水溶液の少なくとも１つを含み、前記サンプル送達コンジットの少なくとも一部が、前記センサーに前記希釈サンプルが導入されているときに前記希釈サンプルと混合されるように構成された前記成長培地を含み、且つ前記システムが、前記成長培地と混合された前記希釈サンプルを昇温でインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記成長培地が前記希釈サンプルと混合されるように、前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地が凍結乾燥又は乾燥される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記成長培地が前記希釈サンプルと混合されるように、前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地が水性形態である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
さまざまな濃度で調製された前記感染因子の培養物のＯＲＰをモニターすることにより作成された標準曲線を用いて、前記感染因子の濃度が決定される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
前記サンプルが、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、他のタイプの生物学的サンプル、それらに由来する細菌培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
前記体液が、尿、血液、痰、唾液、母乳、脊髄液、精液、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した体液の培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記計量コンジットが、約１：１〜１：１００００の希釈比に前記サンプルを前記希釈用溶液で希釈するように構成される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２３】
前記センサーが活性電極及び参照電極を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２４】
前記レドックス活性材料が、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２５】
前記感染因子が細菌を含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記感染因子が、真菌、カビ、又はそれらの組合せを含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２７】
抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定する方法であって、
前記感染因子を含むサンプルを希釈用溶液で希釈することであって、希釈サンプルを生成する、ことと、
前記希釈サンプルを第１のアリコートと第２のアリコートとに分離することであって、前記第２のアリコートが対照溶液として使用される、ことと、
前記第１のアリコートに抗感染剤を第１の濃度で混合することであって、試験溶液を生成することと、
第１のセンサーのレドックス活性材料に前記試験溶液が流体連通するように第１のセンサーに前記試験溶液を導入することと、
第２のセンサーのレドックス活性材料に前記対照溶液が流体連通するように第２のセンサーに前記対照溶液を導入することと、
前記第１のセンサー、前記第２のセンサー、又はそれらの組合せに結合された１つ以上のパラメーターアナライザーを用いて、前記試験溶液及び前記対照溶液の酸化還元電位（ＯＲＰ）をある時間域にわたりモニターすることであって、前記ＯＲＰが、前記試験溶液中又は前記対照溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、ことと、
前記試験溶液の前記ＯＲＰと前記対照溶液の前記ＯＲＰとを比較することであって、前記抗感染剤に対する前記感染因子の感受性を決定する、ことと、
を含む方法。
【請求項２８】
前記希釈サンプルを第３のアリコートに分離することと、
前記第３のアリコートに前記抗感染剤を第２の濃度で混合することであって、他の試験溶液を生成する、ことと、
前記他の試験溶液が前記第３のセンサーの前記レドックス活性材料に流体連通するように第３のセンサーに前記他の試験溶液を導入することと、
前記第３のセンサーに結合された前記１つ以上のパラメーターアナライザーを用いて前記他の試験溶液の前記ＯＲＰを前記時間域にわたりモニターすることと、
前記他の試験溶液の前記ＯＲＰと前記試験溶液及び前記対照溶液の前記ＯＲＰとを比較することであって、前記抗感染剤に対する前記感染因子の感受性の程度を決定する、こととをさらに含み、前記ＯＲＰが、前記他の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記希釈用溶液が成長培地を含み、且つ前記方法が、前記試験溶液及び前記対照溶液を昇温でインキュベートすることをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記希釈用溶液が脱イオン水及び生理食塩水溶液の少なくとも１つを含み、前記第１のアリコートに前記抗感染剤を混合することが、成長培地及び前記抗感染剤が前記第１のアリコートに混合されて前記試験溶液を生成するように、前記成長培地と前記抗感染剤とを含むサンプル送達コンジットを介して前記第１のアリコートを送達することを含む、請求項２７に記載の方法であって、
前記成長培地を含む他のサンプル送達コンジットを介して前記第２のアリコートを導入することであって、前記対照溶液を生成する、ことと、
前記試験溶液及び前記対照溶液を昇温でインキュベートすること、をさらに含む、方法。
【請求項３１】
前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地及び前記抗感染剤が凍結乾燥又は乾燥される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記サンプル送達コンジット内の前記成長培地及び前記抗感染剤の少なくとも１つが水性形態である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記サンプルが、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、他のタイプの生物学的サンプル、それらに由来する細菌培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記体液が、尿、血液、痰、唾液、母乳、脊髄液、精液、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した体液の培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記サンプルを前記希釈用溶液で希釈することが、約１：１〜約１：１００００の希釈比に前記サンプルを希釈することをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーの各々が活性電極及び参照電極を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３７】
前記レドックス活性材料が、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３８】
前記感染因子が細菌含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３９】
前記抗感染剤が、静菌抗感染剤、殺菌抗感染剤、又はそれらの組合せを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記感染因子が真菌を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項４１】
前記抗感染剤が抗真菌剤を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
１種以上の抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定するシステムであって、
前記感染因子を含むサンプルに希釈用溶液を送達して希釈サンプルを生成するように構成された計量コンジットであって、前記計量コンジットが前記希釈サンプルを第１のアリコートと第２のアリコートとに分離し、且つ前記第２のアリコートが対照溶液として使用される、計量コンジットと、
レドックス活性材料を含む第１のセンサーと、
前記レドックス活性材料を含む第２のセンサーと、
前記第１のセンサーに前記第１のアリコートを導入するように構成された第１のサンプル送達コンジットであって、前記第１のサンプル送達コンジットが第１の濃度で第１の抗感染剤を含み、且つ前記第１のアリコートが前記第１の抗感染剤と混合されて第１の試験溶液を形成する、第１のサンプル送達コンジットと、
前記第２のセンサーに前記対照溶液を導入するように構成された第２のサンプル送達コンジットと、
１つ以上のパラメーターアナライザーであって、前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーに結合されるとともに、
前記第１のセンサーの前記レドックス活性材料に前記第１の試験溶液が流体連通しているとき、ある時間域にわたり前記第１の試験溶液の酸化還元電位（ＯＲＰ）をモニターすることであって、前記ＯＲＰが、前記第１の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、
前記第２のセンサーの前記レドックス活性材料に前記対照溶液が流体連通しているとき、前記時間域にわたり前記対照溶液の前記ＯＲＰをモニターすることであって、前記ＯＲＰが、前記対照溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、及び
前記第１の試験溶液の前記ＯＲＰと前記対照溶液の前記ＯＲＰとを比較して前記第１の抗感染剤に対する前記感染因子の感受性を決定すること、
を行うように構成された、１つ以上のパラメーターアナライザーと、
を含むシステム。
【請求項４３】
前記計量コンジットが前記希釈サンプルを第３のアリコートにさらに分離し、且つ
前記レドックス活性材料を含む第３のセンサーと、
前記第３のセンサーに前記第３のアリコートを導入するように構成された第３のサンプル送達コンジットであって、前記第３のサンプル送達コンジットが第２の濃度で前記第１の抗感染剤を含み、且つ前記第３のアリコートが前記第１の抗感染剤と前記第２の濃度で混合されて第２の試験溶液を形成する、第３のサンプル送達コンジットと、
をさらに含み、且つ
前記１つ以上のパラメーターアナライザーが、前記第３のセンサーに結合されるとともに、
前記第３のセンサーの前記レドックス活性材料に前記第２の試験溶液が流体連通しているとき、前記第２の試験溶液の前記ＯＲＰをモニターすることであって、前記ＯＲＰが、前記第２の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、及び
前記第２の試験溶液の前記ＯＲＰと前記第１の試験溶液及び前記対照溶液の前記ＯＲＰとを比較して前記第１の抗感染剤に対する前記感染因子の感受性の程度を決定すること、
を行うように構成される、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記計量コンジットが前記希釈サンプルを第４のアリコートにさらに分離し、且つ
前記レドックス活性材料を含む第４のセンサーと、
前記第４のセンサーに前記第４のアリコートを導入するように構成された第４のサンプル送達コンジットであって、前記第４のサンプル送達コンジットが第３の濃度で第２の抗感染剤を含み、且つ前記第３のアリコートが前記第２の抗感染剤と前記第３の濃度で混合されて第３の試験溶液を形成する、第４のサンプル送達コンジットと、
をさらに含み、且つ
前記１つ以上のパラメーターアナライザーが、前記第４のセンサーに結合されるとともに、
前記第４のセンサーの前記レドックス活性材料に前記第３の試験溶液が流体連通しているとき、前記第３の試験溶液の前記ＯＲＰをモニターすることであって、前記ＯＲＰが、前記第３の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、及び
前記第３の試験溶液の前記ＯＲＰと前記対照溶液の前記ＯＲＰとを比較して前記第２の抗感染剤に対する前記感染因子の前記感受性を決定すること、
を行うように構成される、請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記計量コンジットが前記希釈サンプルを第５のアリコートにさらに分離し、且つ
前記レドックス活性材料を含む第５のセンサーと、
前記第５のセンサーに前記第５のアリコートを導入するように構成された第５のサンプル送達コンジットであって、前記第５のサンプル送達コンジットが第４の濃度で前記第２の抗感染剤を含み、且つ前記第５のアリコートが前記第２の抗感染剤と前記第４の濃度で混合されて第４の試験溶液を形成する、第５のサンプル送達コンジットと、
をさらに含み、且つ
前記１つ以上のパラメーターアナライザーが、前記第５のセンサーに結合されるとともに、
前記第５のセンサーの前記レドックス活性材料に前記第４の試験溶液が流体連通しているとき、前記第４の試験溶液の前記ＯＲＰをモニターすることであって、前記ＯＲＰが、前記第４の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニターされる、モニターすること、及び
前記第４の試験溶液の前記ＯＲＰと前記第３の試験溶液及び前記対照溶液の前記ＯＲＰとを比較して前記第２の抗感染剤に対する前記感染因子の感受性の程度を決定すること、
を行うように構成される、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記希釈用溶液が成長培地を含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４７】
前記第１のサンプル送達コンジットが凍結乾燥又は乾燥した形態で前記第１の抗感染剤を含む、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記希釈用溶液が脱イオン水及び生理食塩水溶液の少なくとも１つを含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４９】
前記第１のサンプル送達コンジットが、凍結乾燥又は乾燥した形態で、成長培地及び前記第１の抗感染剤とを含む、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
前記第２のサンプル送達コンジットが凍結乾燥又は乾燥した形態で成長培地を含む、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５１】
前記第１の試験溶液及び前記対照溶液を昇温でインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントをさらに含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５２】
前記サンプルが、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、他のタイプの生物学的サンプル、それらに由来する細菌培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５３】
前記体液が、尿、血液、痰、唾液、母乳、脊髄液、精液、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した体液の培養物、又はそれらの組合せを含む、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記計量コンジットが、前記希釈用溶液を送達して約１：１〜約１：１００００の希釈比に前記サンプルを希釈するように構成される、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５５】
前記第１のセンサー及び前記第２のセンサーの各々が活性電極及び参照電極を含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５６】
前記第３のセンサー、前記第４のセンサー、及び前記第５のセンサーの各々が、活性電極及び参照電極を含む、請求項４５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記レドックス活性材料が、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５８】
前記感染因子が細菌を含む、請求項４２に記載のシステム。
【請求項５９】
前記１種以上の抗感染剤が、静菌抗感染剤、殺菌抗感染剤、又はそれらの組合せを含む、請求項５８に記載のシステム。
【請求項６０】
前記感染因子が真菌を含み、且つ前記１種以上の抗感染剤が抗真菌剤を含む、請求項４２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本願は、２０１７年１０月３日出願の米国仮特許出願第６２／５６７，６４８号（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に基づく利益を主張する。
【０００２】
技術分野
[0002]  本開示は、一般的には、微生物又は感染因子のｉｎ  ｖｉｔｒｏ検出に関し、より具体的には、微生物又は感染因子の濃度及び抗感染剤に対するかかる微生物又は感染因子の感受性を決定する装置、システム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
[0003]  抗感染剤耐性の微生物又は感染因子により引き起こされる感染は、病院、養護ホーム、及び他のヘルスケア環境のヘルスケア専門家にとって重大な問題である。かかる微生物の迅速な検出は、その耐性プロファイルの広がりを予防するのにきわめて重要である。かかる感染に直面した場合、好ましい行動方針は、抗感染化合物、好ましくは感染を軽減するのに必要なもののみを賢明に臨床医が使用することである。しかしながら、現在、最も頻繁に行われているのは、治療の適正性を確保するために広域スペクトルの抗感染剤を患者に与えることである。このことは、複数の抗感染剤耐性を有する微生物をもたらす傾向がある。抗感染剤に対する微生物の感受性は、その存在を検出した後ですぐに同定されることが理想的であろう。
【０００４】
[0004]  微生物の抗感染剤耐性を検出するために使用される既存の方法及び機器は、微生物を単離するための、コスト及び多くの労力のかかる微生物培養技術を含むとともに、寒天ディスク拡散やブロスマイクロ希釈などの試験を含み、この試験では、抗感染剤が、液状サスペンジョン、ペーパーディスク、又は寒天培地上の乾燥グラジエントとして導入される。しかしながら、そうした方法では、熟練者による手作業での解釈が必要とあり、技術的なエラー又は臨床医によるエラーを起こしやすい。
【０００５】
[0005]  かかるパネル又は培地の自動検査により臨床医によるエラーの可能性を減少させることが可能であるが、こうした検査を行うために使用される現在の機器は、多くの場合、複雑であるうえに、レポーター分子の追加又は透明酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極などのコストのかかる要素の使用を必要とする。そのほか、現在の機器は、多くの場合、研究サンプルの光学リードアウトに依拠し、嵩高い検出装置を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
[0006]  以上のような限定及び制限の結果として、患者サンプル中の抗感染剤耐性微生物を迅速且つ効果的に検出する改善された装置、システム、及び方法の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
概要
[0007]  １種以上の抗感染剤に対するサンプル中の感染因子の感受性を検出する各種装置、システム、及び方法を本明細書に記載する。一実施形態では、感染因子の濃度を決定する方法は、感染因子を含むサンプルを希釈用溶液(dilutive solution)で希釈して希釈サンプル(diluted sample)を生成することを含みうる。本方法は、センサーのレドックス活性材料に希釈サンプルが流体連通するように希釈サンプルをセンサーに導入することをさらに含みうる。本方法はまた、サンプル中の感染因子の濃度を決定するためにセンサーに結合された少なくとも１つのパラメーターアナライザーを用いてある時間域にわたり希釈サンプルの酸化還元電位（ＯＲＰ）をモニターすることを含みうる。ＯＲＰは、希釈サンプル中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。
【０００８】
[0008]  他の一実施形態では、感染因子の濃度を決定するシステムは、感染因子を含むサンプルに希釈用溶液を送達して希釈サンプルを生成するように構成された計量コンジットを含むものとして開示される。システムは、レドックス活性材料と、センサーに希釈サンプルを導入するように構成されたサンプル送達コンジットと、センサーに結合された少なくとも１つのパラメーターアナライザーと、を含みうる。パラメーターアナライザーは、センサーのレドックス活性材料に希釈サンプルが流体連通しているとき、ある時間域にわたり希釈サンプルのＯＲＰをモニターするように構成可能である。ＯＲＰは、サンプル中の感染因子の濃度を決定するために希釈サンプル中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。
【０００９】
[0009]  他の一実施形態では、抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定する方法は、感染因子を含むサンプルを希釈用溶液で希釈して希釈サンプルを生成することを含みうる。本方法はまた、希釈サンプルを第１のアリコートと第２のアリコートとに分離することを含みうる。第２のアリコートは、対照溶液として使用可能である。本方法はまた、第１のアリコートに抗感染剤を第１の濃度で混合して試験溶液を生成することと、第１のセンサーのレドックス活性材料に試験溶液が流体連通するように第１のセンサーに試験溶液を導入することと、を含みうる。本方法は、第２のセンサーのレドックス活性材料に対照溶液が流体連通するように第２のセンサーに対照溶液を導入することをさらに含みうる。本方法はまた、第１のセンサー、第２のセンサー、又はそれらの組合せに結合された１つ以上のパラメーターアナライザーを用いてある時間域にわたり試験溶液及び対照溶液のＯＲＰをモニターすることを含みうる。ＯＲＰは、試験溶液中又は対照溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。本方法は、試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとを比較して抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定することをさらに含みうる。
【００１０】
[0010]  さらに他の一実施形態では、１種以上の抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定するシステムは、感染因子を含むサンプルに希釈用溶液を送達して希釈サンプルを生成するように構成された計量コンジットを含みうる。計量コンジットは、希釈サンプルを第１のアリコートと第２のアリコートとに分離可能である。第２のアリコートは、対照溶液として使用可能である。システムはまた、レドックス活性材料を含む第１のセンサーとレドックス活性材料を含む第２のセンサーとを含みうる。
【００１１】
[0011]  システムはまた、第１のセンサーに第１のアリコートを導入するように構成された第１のサンプル送達コンジットを含みうる。第１のサンプル送達コンジットは、第１の抗感染剤を第１の濃度で含みうる。第１のアリコートは、第１の試験溶液を形成するために第１の抗感染剤と混合可能である。システムはまた、第２のセンサーに対照溶液を導入するように構成された第２のサンプル送達コンジットを含みうる。
【００１２】
[0012]  システムは、第１のセンサー及び第２のセンサーに結合された１つ以上のパラメーターアナライザーをさらに含みうる。１つ以上のパラメーターアナライザーは、第１のセンサーのレドックス活性材料に第１の試験溶液が流体連通しているとき、ある時間域にわたり第１の試験溶液のＯＲＰをモニター可能である。ＯＲＰは、第１の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。１つ以上のパラメーターアナライザーはまた、第２のセンサーのレドックス活性材料に対照溶液が流体連通しているとき、ある時間域にわたり対照溶液のＯＲＰをモニター可能である。ＯＲＰは、対照溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。システム内の１つ以上のパラメーターアナライザー又は他のデバイスは、第１の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとを比較して第１の抗感染剤に対する感染因子の感受性を決定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
図面の簡単な説明
【図１】[0013]生物学的サンプル中の１種以上の感染因子の濃度を決定する方法の一実施形態を例示する。
【図２Ａ】[0014]生物学的サンプル中の１種以上の感染因子の濃度を決定するシステムの実施形態を例示する。
【図２Ｂ】[0014]生物学的サンプル中の１種以上の感染因子の濃度を決定するシステムの実施形態を例示する。
【図２Ｃ】[0014]生物学的サンプル中の１種以上の感染因子の濃度を決定するシステムの実施形態を例示する。
【図３Ａ】[0015]生物学的サンプル中の１種以上の感染因子の濃度を決定する標準曲線の作成に使用した成長曲線例を例示する。
【図３Ｂ】[0016]生物学的サンプル中の１種以上の感染因子の濃度を決定する当てはめ標準曲線を例示する。
【図４】[0017]サンプル中の細菌の濃度の決定に使用した細菌成長曲線例を例示する。
【図５】[0018]１種以上の抗感染剤に対する１種以上の感染因子の感受性を決定する方法の一実施形態を例示する。
【図６】[0019]１種以上の抗感染剤に対する１種以上の感染因子の感受性を決定するマルチプレックスシステムの一実施形態を例示する。
【図７Ａ】[0020]１種以上の抗感染剤に対して耐性のある感染因子の成長曲線を例示する。
【図７Ｂ】[0021]１種以上の抗感染剤に対して感受性のある感染因子の成長曲線を例示する。
【図８】[0022]ある特定の抗感染剤の存在下における細菌の成長曲線を例示する。
【図９Ａ】[0023]本明細書に記載の方法及びシステムの一部として使用されるセンサーのある実施形態の模式図を例示する。
【図９Ｂ】[0024]本明細書に記載の方法及びシステムの一部として使用されるセンサーの他の一実施形態の模式図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
詳細な説明
[0025]  本明細書に記載のデバイス、システム、及び方法の変形形態は、添付の図面と組み合わせて読めば詳細な説明から最良に理解される。通常の慣例に従って、図面の各種特徴は、原寸通りでないこともあることが強調される。それとは対照的に、各種特徴の寸法は、明確さを期して任意に拡大又は縮小されることもあり、すべての特徴がすべての図面に見られるとも記されているとも限らない。図面は、単に例示を目的として挙げられているにすぎず、示されたものに特許請求の範囲を規定又は限定することが意図されるものではない。
【００１５】
[0026]  図１は、サンプル１０４中の１種以上の感染因子１０２の濃度を決定する方法１００のある実施形態を例示する。本方法１００は、工程１Ａでサンプル１０４の１つ以上のアリコートを１つ以上の反応ベッセル１０６に導入することを含みうる。反応ベッセル１０６は、１つ以上の試験チューブ、反応チューブ、高スループットのアッセイプレート若しくはウェルプレートのウェル、たとえば、９６ウェルプレート、１９２ウェルプレート、若しくは３８４ウェルプレート、培養プレート若しくはディッシュ、又は生物学的サンプルを収容するのに好適な他の容器を意味しうる。１つ以上の流体送達コンジット１０８は、１つ以上の反応ベッセル１０６にサンプル１０４のアリコートを注入、送達、又は他の形で導入することが可能である。
【００１６】
[0027]  図１に示されていない他の実施形態では、反応ベッセル１０６にサンプル１０４を導入する前にサンプル１０４に刺激溶液を添加することが可能である。刺激溶液は、栄養溶液又は成長溶液でありうる。これらの及び他の実施形態では、工程１Ａの前にサンプル１０４を濾過することも可能である。この濾過工程は、デブリ、無機物質、及び血液細胞又は上皮細胞をはじめとするより大きな細胞成分をサンプル１０４から濾別するために、フィルター、マイクロ流体フィルター、又はそれらの組合せのインスタンスを用いてサンプル１０４を濾過することを含みうる。
【００１７】
[0028]  サンプル１０４は、生物学的サンプル、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、及び生物学的サンプル、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、又は直腸スワブ若しくはサンプルから得られる細菌培養物の少なくとも１つを含みうる。体液は、尿、血液、血清、血漿、唾液、痰、精液、母乳、関節液、脊髄液、創傷物質、粘液、流体随伴糞便、再懸濁直腸若しくは創傷スワブ、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した生体的培養物、たとえば、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した血液培養物（すなわち陽性血液培養物）、又はそれらの組合せを含みうる。
【００１８】
[0029]  本明細書に開示された方法又はシステムを用いて定量可能な感染因子１０２は、細菌及び真菌をはじめとするいずれかの代謝性単細胞又は多細胞生物でありうる。ある特定の実施形態では、感染因子１０２は、アシネトバクター属（Acinetobacter）、アセトバクター属（Acetobacter）、アクチノマイセス属（Actinomyces）、エロコッカス属（Aerococcus）、エロモナス属（Aeromonas）、アグロバクテリウム属（Agrobacterium）、アナプラズマ属（Anaplasma）、アゾリゾビウム属（Azorhizobium）、アゾトバクター属（Azotobacter）、バチルス属（Bacillus）、バクテロイデス属（Bacteriodes）、バルトネラ属（Bartonella）、ボルデテラ属（Bordetella）、ボレリア属（Borrelia）、ブルセラ属（Brucella）、バークホルデリア属（Burkholderia）、カリマトバクテリウム属（Calymmatobacterium）、カンピロバクター属（Campylobacter）、クラミジア属（Chlamydia）、クラミドフィラ属（Chlamydophila）、シトロバクター属（Citrobacter）、クロストリジウム属（Clostridium）、コリネバクテリウム属（Corynebacterium）、コクシエラ属（Coxiella）、エールリキア属（Ehrlichia）、エンテロバクター属（Enterobacter）、エンテロコッカス属（Enterococcus）、エシェリキア属（Escherichia）、フランシセラ属（Francisella）、フゾバクテリウム属（Fusobacterium）、ガードネレラ属（Gardnerella）、ヘモフィルス属（Haemophilus）、ヘリコバクター（Helicobacter）、クレブシエラ属（Klebsiella）、ラクトバチルス属（Lactobacillus）、レジオネラ属（Legionella）、リステリア属（Listeria）、メタノバクテリウム属（Methanobacterium）、マイクロバクテリウム属（Microbacterium）、マイクロコッカス属（Micrococcus）、モルガネラ属（Morganella）、モラクセラ属（Moraxella）、マイコバクテリウム属（Mycobacterium）、マイコプラズマ属（Mycoplasma）、ナイセリア属（Neisseria）、パンドレア属（Pandoraea）、パスツレラ属（Pasteurella）、ペプトストレプトコッカス属（Peptostreptococcus）、ポルフィロモナス属（Porphyromonas）、プレボテラ属（Prevotella）、プロテウス属（Proteus）、プロビデンシア属（Providencia）、シュードモナス属（Pseudomonas）、ラルストニア属（Ralstonia）、ラオウルテラ属（Raoultella）、リゾビウム（Rhizobium）、リケッチア属（Rickettsia）、ロシャリメア属（Rochalimaea）、ロチア属（Ｒｏｔｈｉａ）、サルモネラ属（Salmonella）、セラチア属（Serratia）、シュワネラ属（Shewanella）、シゲラ属（Shigella）、スピリルム属（Spirillum）、スタフィロコッカス属（Staphylococcus）、ステノトロフォモナス属（Strenotrophomonas）、ストレプトコッカス属（Streptococcus）、ストレプトマイセス属（Streptomyces）、トレポネーマ属（Treponema）、ビブリオ属（Vibrio）、ウォルバキア属（Wolbachia）、エルシニア属（Yersinia）、又はそれらの組合せから選択される細菌でありうる。他の実施形態では、感染因子１０２は、カンジダ属（Candida）又はクリプトコッカス属（Cryptococcus）又はカビから選択される１種以上の真菌でありうる。
【００１９】
[0030]  本明細書に開示された方法及びシステムを用いて定量可能な他の具体的な細菌は、スタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus）、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス（Staphylococcus lugdunensis）、コアグラーゼ陰性スタフィロコッカス属（Staphylococcus）の種（限定されるものではないが、スタフィロコッカス・エピデルミディス（Staphylococcus epidermidis）、スタフィロコッカス・ヘモリティカス（Staphylococcus haemolyticus）、スタフィロコッカス・ホミニス（Staphylococcus hominis）、スタフィロコッカス・キャピティス（Staphylococcus capitis）、未分化のものを含む）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）（限定されるものではないが、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）及び他のエンテロコッカス属（Enterococcus）の種、未分化のものを含み、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）を除く）、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・アガラクティエ（Streptococcus agalactiae）、ストレプトコッカス属（Streptococcus）の種（限定されるものではないが、ストレプトコッカス・ミティス（Streptococcus mitis）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・ガロリティカス（Streptococcus gallolyticus）、ストレプトコッカス・アガラクティエ（Streptococcus agalactiae）、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、未分化のものを含む）、シュードモナス・エルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）、アシネトバクター・バウマンニイ（Acinetobacter baumannii）、クレブシエラ属（Klebsiella）の種（限定されるものではないが、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）、未分化のものを含む）、エシェリキア・コリ（Escherichia coli）、エンテロバクター（Enterobacter）属の種（限定されるものではないが、エンテロバクター・クロアケ（Enterobacter cloacae）、エンテロバクター・エロゲネス（Enterobacter aerogenes）、未分化のものを含む）、プロテウス属（Proteus）の種（限定されるものではないが、プロテウス・ミラビリス（Proteus mirabilis）、プロテウス・ブルガリス（Proteus vulgaris）、未分化のものを含む）、シトロバクター属（Citrobacter）の種（限定されるものではないが、シトロバクター・フロインディー（Citrobacter freundii）、シトロバクター・コセリ（Citrobacter koseri）、未分化のものを含む）、セラチア・マルセッセンス（Serratia marcescens）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、及びカンジダ・グラブラータ（Candida glabrata）を含みうる。
【００２０】
[0031]  定量可能な他のより具体的な細菌は、アシネトバクター・バウマンニイ（Acinetobacter baumannii）、アクチノバチルス属（Actinobacillus）の種、放線菌綱（Actinomycetes）、アクチノマイセス属（Actinomyces）の種（限定されるものではないが、アクチノマイセス・イスレリイ（Actinomyces israelii）及びアクチノマイセス・ネスルンディイ（Actinomyces naeslundii）を含む）、エロモナス属（Aeromonas）の種（限定されるものではないが、エロモナス・ハイドロフィラ（Aeromonas hydrophila）、エロモナス・ベロニイ・ビオバル・ソブリア（Aeromonas veronii biovar sobria）（エロモナス・ソブリア（Aeromonas sobria））、及びエロモナス・カビエ（Aeromonas caviae）を含む）、アナプラズマ・ファゴサイトフィルム（Anaplasma phagocytophilum）、アルカリゲネス・キシロソキシダンス（Alcaligenes xylosoxidans）、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス（Actinobacillus actinomycetemcomitans）、バチルス属（Bacillus）の種（限定されるものではないが、バチルス・アントラシス（Bacillus anthracis）、バチルス・セレウス（Bacillus cereus）、バチルス・サブチリス（Bacillus subtilis）、バチルス・チューリンゲンシス（Bacillus thuringiensis）、及びバチルス・ステアロサーモフィラス（Bacillus stearothermophilus）を含む）、バクテロイデス属（Bacteroides）の種（限定されるものではないが、バクテロイデス・フラギリス（Bacteroides fragilis）を含む）、バルトネラ属（Bartonella）の種（限定されるものではないが、バルトネラ・バチリホルミス（Bartonella bacilliformis）及びバルトネラ・ヘンセレ（Bartonella henselae）を含む、ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium）の種、ボルデテラ属（Bordetella）の種（限定されるものではないが、ボルデテラ・ペルツッシス（Bordetella pertussis）、ボルデテラ・パラパータシス（Bordetella parapertussis）、及びボルデテラ・ブロンキセプチカ（Bordetella bronchiseptica）を含む）、ボレリア属（Borrelia）の種（限定されるものではないが、ボレリア・リカレンチス（Borrelia recurrentis）及びボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi）を含む）、ブルセラ属（Brucella）の種（限定されるものではないが、ブルセラ・アボルタス（Brucella abortus）、ブルセラ・カニス（Bullucella canis）、ブルセラ・メリンテンシス（Brucella melintensis)、及びブルセラ・スイス（Brucella suis）を含む）、バークホルデリア属（Burkholderia）の種（限定されるものではないが、バークホルデリア・シュードマレイ（Burkholderia pseudomallei）及びバークホルデリア・セパシア（Burkholderia cepacia）を含む）、カンピロバクター属（Campylobacter）の種（限定されるものではないが、カンピロバクター・ジェジュニ（Campylobacter jejuni）、カンピロバクター・コリ（Campylobacter coli）、カンピロバクター・ラリ（Campylobacter lari）、及びカンピロバクター・フェタス（Campylobacter fetus）を含む）、カプノサイトファガ属（Capnocytophaga）の種、カルジオバクテリウム・ホミニスCardiobacterium hominis）、クラミジア・トラコマチス（Chlamydia trachomatis）、クラミドフィラ・ニューモニエ（Chlamydophila pneumoniae）、クラミドフィラ・シッタシ（Chlamydophila psittaci）、シトロバクター属（Citrobacter）の種コクシエラ・バーネッティイ（Coxiella burnetii）、コリネバクテリウム属（Corynebacterium）の種（限定されるものではないが、コリネバクテリウム・ジフテリエ（Corynebacterium diphtheriae）、コリネバクテリウム・ジェイケウム（Corynebacterium jeikeum）、及びコリネバクテリウム属（Corynebacterium）を含む）、クロストリジウム属（Clostridium）の種（限定されるものではないが、クロストリジウム・パーフリンジェンス（Clostridium perfringens）、クロストリジウム・ディフィシレ（Clostridium difficile）、クロストリジウム・ボツリナム（Clostridium botulinum）、及びクロストリジウム・テタニ（Clostridium tetani）を含む）、エイケネラ・コロデンス（Eikenella corrodens）、エンテロバクター（Enterobacter）属の種（限定されるものではないが、エンテロバクター・エロゲネス（Enterobacter aerogenes）、エンテロバクター・アグロメランス（Enterobacter agglomerans）、エンテロバクター・クロアケ（Enterobacter cloacae）、及びエシェリキア・コリ（Escherichia coli）、たとえば、日和見エシェリキア・コリ（Escherichia coli）を含み、限定されるものではないが、腸毒素原性Ｅ．コリ（E. coli）、腸管侵入性Ｅ．コリ（E. coli）、腸病原性Ｅ．コリ（E. coli）、腸管出血性Ｅ．コリ（E. coli）、腸管凝集性Ｅ．コリ（E. coli）、及び尿路病原性Ｅ．コリ（E. coli）を含む）エンテロコッカス属（Enterococcus）の種（限定されるものではないが、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）及びエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）を含む）エールリキア属（Ehrlichia）の種（限定されるものではないが、エールリキア・シャフェンシア（Ehrlichia chafeensia）及びエールリキア・カニス（Ehrlichia canis）を含む）、エリシペロスリクス・ルシオパシエ（Erysipelothrix rhusiopathiae）、ユーバクテリウム属（Eubacterium）の種、フランシセラ・ツラレンシス（Francisella tularensis）、フソバクテリウム・ヌクレアタム（Fusobacterium nucleatum）、ガードネレラ・バギナリス、ゲメラ・モルビロルム（Gemella morbillorum）、ヘモフィルス属（Haemophilus)の種（限定されるものではないが、ヘモフィルス・インフルエンセ゛（Haemophilus influenzae）、ヘモフィルス・デュクレイ（Haemophilus ducreyi）、ヘモフィルス・エジプチウス（Haemophilus aegyptius）、ヘモフィルス・パラインフルエンゼ（Haemophilus parainfluenzae）、ヘモフィルス・ヘモリティカス（Haemophilus haemolyticus）、及びヘモフィルス・パラヘモリティカス（Haemophilus parahaemolyticus)を含む、ヘリコバクター属（Helicobacter）の種（限定されるものではないが、ヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）、ヘリコバクター・シネディ（Helicobacter cinaedi）、及びヘリコバクター・フェネリエ（Helicobacter fennelliae）を含む）、キンゲラ・キンギイ（Kingella kingii）、クレブシエラ属（Klebsiella）の種（限定されるものではないが、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・グラヌロマティス（Klebsiella granulomatis）、及びクレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）を含む）、ラクトバチルス属（Lactobacillus）の種、リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）、レプトスピラ・インテロガンス（Leptospira interrogans）、レジオネラ・ニューモフィラ（Legionella pneumophila）、レプトスピラ・インテロガンス（Leptospira interrogans）、ペプトストレプトコッカス属（Peptostreptococcus）の種、モラクセラ・カタラーリス（Moraxella catarrhalis）、モルガネラ属（Morganella）の種、モビルンカス属（Mobiluncus）の種、マイクロコッカス属（Micrococcus）��種、マイコバクテリウム属（Mycobacterium）の種（限定されるものではないが、マイコバクテリウム・レプラエ（Mycobacterium leprae）、マイコバクテリウム・ツベルクローシス（Mycobacterium tuberculosis）、マイコバクテリウム・イントラセルラレ（Mycobacterium intracellulare）、マイコバクテリウム・アビウム（Mycobacterium avium）、マイコバクテリウム・ボビス（Mycobacterium bovis）、及びマイコバクテリウム・マリナム（Mycobacterium marinum）を含む）、マイコプラズム属（Mycoplasm）の種（限定されるものではないが、マイコプラズマ・ニューモニエ（Mycoplasma pneumoniae）、マイコプラズマ・ホミニス（Mycoplasma hominis）、及びマイコプラズマ・ゲニタリウム（Mycoplasma genitalium）を含む）、ノカルディア属（Nocardia）の種（限定されるものではないが、ノカルディア・アステロイデス（Nocardia asteroides）、ノカルディア・シリアシゲオルジカ（Nocardia cyriacigeorgica）、及びノカルディア・ブラジリエンシス（Nocardia brasiliensis）を含む）、ナイセリア属（Neisseria）の種（限定されるものではないが、ナイセリア・ゴノロエエ（Neisseria gonorrhoeae）及びナイセリア・メニンギティディス（Neisseria meningitidis）を含む）、パスツレラ・ムルトシダ（Pasteurella multocida）、プレシオモナス・シゲロイデス（Plesiomonas shigelloides）、プレボテラ属（Prevotella）の種、ポルフィロモナス属（Porphyromonas）の種、プレボテラ・メラニノゲニカ（Prevotella melaninogenica）、プロテウス属（Proteus）の種（限定されるものではないが、プロテウス・ブルガリス（Proteus vulgaris）及びプロテウス・ミラビリス（Proteus mirabilis）を含む）、プロビデンシア属（Providencia）の種（限定されるものではないが、プロビデンシア・アルカリファンシエンス（Providencia alcalifaciens）、プロビデンシア・レットゲリ（Providencia rettgeri）、及びプロビデンシア・スチュアーティイ（Providencia stuartii）を含む）、シュードモナス・エルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）、プロピオニバクテリウム・アクネス（Propionibacterium acnes）、ロドコッカス・エクイ（Rhodococcus equi）、リケッチア属（Rickettsia）の種（限定されるものではないが、リケッチア・リケッチイ（Rickettsia rickettsii）、リケッチア・アカリ（Rickettsia akari）、及びリケッチア・ロワゼキイ（Rickettsia prowazekii）、オリエンティア・ツツガムシ（Orientia tsutsugamushi）（旧名：リケッチア・ツツガムシ（Rickettsia tsutsugamushi）、及びリケッチア・ティフィー（Rickettsia typhi）を含む）、ロドコッカス属（Rhodococcus）の種、セラチア・マルセッセンス（Serratia marcescens）、ステノトロフォモナス・マルトフィリア（Stenotrophomonas maltophilia）、サルモネラ属（Salmonella）の種（限定されるものではないが、サルモネラ・エンテリカ（Salmonella enterica）、サルモネラ・チフィ（Salmonella typhi）、サルモネラ・パラチフィー（Salmonella paratyphi）、サルモネラ・エンテリティディス（Salmonella enteritidis）、サルモネラ・コレラスイス（Salmonella choleraesuis）、及びサルモネラ・ティフィムリウム（Salmonella typhimurium）を含む）、セラチア属（Serratia）の種（限定されるものではないが、セラチア・マルセサンス（Serratia marcesans）及びセラチア・リクイファシエンス（Serratia liquifaciens）を含む）、シゲラ属（Shigella）の種（限定されるものではないが、シゲラ・ディゼンテリエ（Shigella dysenteriae）、シゲラ・フレクスネリ（Shigella flexneri）、シゲラ・ボイディイ（Shigella boydii）、及びシゲラ・ソンネイ（Shigella sonnei）を含む）、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属の種（限定されるものではないが、スタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus）、スタフィロコッカス・エピデルミディス（Staphylococcus epidermidis）、スタフィロコッカス・ヘモリティカス（Staphylococcus haemolyticus）、スタフィロコッカス・サプロフィティカス（Staphylococcus saprophyticus）を含む）、ストレプトコッカス属（Streptococcus）の種（限定されるものではないが、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）（たとえば、クロラムフェニコール耐性血清型４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、スペクチノマイシン耐性血清型６Ｂストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ストレプトマイシン耐性血清型９Ｖストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、エリスロマイシン耐性血清型１４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、オプトキン耐性血清型１４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneum
oniae）、リファンピシン耐性血清型１８Ｃストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、テトラサイクリン耐性血清型１９Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ペニシリン耐性血清型１９Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、及びトリメトプリム耐性血清型２３Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、クロラムフェニコール耐性血清型４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、スペクチノマイシン耐性血清型６Ｂストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ストレプトマイシン耐性血清型９Ｖストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、オプトキン耐性血清型１４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、リファンピシン耐性血清型１８Ｃストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ペニシリン耐性血清型１９Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、又はトリメトプリム耐性血清型２３Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae））、ストレプトコッカス・アガラクティエ（Streptococcus agalactiae）、ストレプトコッカス・ミュータンス（Streptococcus mutans）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、Ａ群連鎖球菌、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、Ｂ群連鎖球菌、ストレプトコッカス・アガラクティエ（Streptococcus agalactiae）、Ｃ群連鎖球菌、ストレプトコッカス・アンギノサス（Streptococcus anginosus）、ストレプトコッカス・エクイスミリス（Streptcoccus equismilis）、Ｄ群連鎖球菌、ストレプトコッカス・ボビス（Streptococcus bovis）、Ｆ群連鎖球菌、及びストレプトコッカス・アンギノサス（Streptococcus anginosus）Ｇ群連鎖球菌）を含む）、スピリルム・ミヌス（Spirillum minus）、ストレプトバチルス・モニリホルミ（Streptobacillus moniliformi）、トレポネーマ属（Treponema）の種（限定されるものではないが、トレポネーマ・カラテウム（Treponema carateum）、トレポネーマ・ペルテヌエ（Treponema petenue）、トレポネーマ・パリダム（Treponema Pallidum）、及びトレポネーマ・エンデミカム（Treponema endemicum）を含む、トロフェリマ・ウィッペリイ（Tropheryma whippelii）、ウレアプラズマ・ウレアリティカム（Ureaplasma urealyticum）、ベイロネラ属（Veillonella）種、ビブリオ属（Vibrio）の種（限定されるものではないが、ビブリオ・コレレ（Vibrio cholerae）、ビブリオ・パラヘモリティカス（Vibrio parahemolyticus）、ビブリオ・バルニフィカス（Vibrio vulnificus）、ビブリオ・パラヘモリティカス（Vibrio parahaemolyticus）、ビブリオ・バルニフィカス（Vibrio vulnificus）、ビブリオ・アルギノリティカス（Vibrio alginolyticus）、ビブリオ・ミミカス（Vibrio mimicus）、ビブリオ・ホリセ（Vibrio hollisae）、ビブリオ・フルビアリス（Vibrio fluvialis）、ビブリオ・メッチニコビイ（Vibrio metchnikovii）、ビブリオ・ダムセラ（Vibrio damsela）、及びビブリオ・ファーニシイ（Vibrio furnisii）を含む）、エルシニア属（Yersinia）の種（限定されるものではないが、エルシニア・エンテロコリティカ（Yersinia enterocolitica）、エルシニア・ペスティス（Yersinia pestis）、及びエルシニア・シュードツベルクローシス（Yersinia pseudotuberculosis）を含む）、並びにとりわけキサント��ナス・マルトフィリア（Xanthomonas maltophilia）を含みうる。
【００２１】
[0032]  さらに、定量可能な他の感染因子１０２は、限定されるものではないが、カンジダ（Candida）属の種（限定されるものではないが、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、カンジダ・グラブラータ（Candida glabrata）、カンジダ・トロピカリス（Candida tropicalis）、カンジダ・パラプシロシス（Candida parapsilosis）、及びカンジダ・クルセイ（Candida krusei）を含む）、アスペルギルス属（Aspergillus)の種（限定されるものではないが、アスペルギルス・フミガトウス（Aspergillus fumigatous）、アスペルギルス・フラバス（Aspergillus flavus）、アスペルギルス・クラバタス（Aspergillus clavatus）を含む）、クリプトコッコウス属（Cryptococcous）の種（限定されるものではないが、クリプトコッカス・ネオフォルマンス（Cryptococcus neoformans）、クリプトコッカス・ガッティイ（Cryptococcus gatti）、クリプトコッカス・ラウレンティイ（Cryptococcus laurentii）、及びクリプトコッカス・アルビダス（Cryptococcus albidus）を含む）、フザリウム属（Fusarium）の種（限定されるものではないが、フザリウム・オキシスポラム（Fusarium oxysporum）、フザリウム・ソラニ（Fusarium solani）、フザリウム・ベルチシリオイデス（Fusarium verticillioides）、及びフザリウム・プロリフェラタム（Fusarium proliferatum）を含む）、リゾプス・オリゼ（Rhizopus oryzae）、ペニシリウム・マルネフェイ（Penicillium marneffei）、コクシジオデス・イミティス（Coccidiodes immitis）、及びブラストマイセス・デルマティティディス（Blastomyces dermatitidis）をはじめとする真菌又はカビを含みうる。
【００２２】
[0033]  流体送達コンジット１０８は、チューブ、ポンプ、容器、或いはシステム内のデバイス、装置、又は容器に及びそれらの間に緩衝液、試薬、サンプル１０４若しくはその可溶化溶液を含む流体サンプル、他の溶液、又はそれらの組合せを送達するマイクロ流体チャネルを含みうる。たとえば、図１に示されるように、流体送達コンジット１０８は、シリンジポンプなどのポンプの一部を意味しうる。他の実施形態では、流体送達コンジット１０８は、ハイドロリックポンプ、ニューマチックポンプ、蠕動ポンプ、真空ポンプ若しくは正圧ポンプ、手動式若しくは機械式ポンプ、又はそれらの組合せの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。そのほかの実施形態では、流体送達コンジット１０８は、注入カートリッジ、ピペット、キャピラリー、又はそれらの組合せの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。流体送達コンジット１０８はまた、真空下でチャネル、チューブ、又は通路に又はそれらを介して流体を吸引するように構成された真空システムの一部でありうる。さらに、流体送達コンジット１０８は、マルチチャネル送達システム又はピペットの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。
【００２３】
[0034]  本方法１００は、工程１Ｂで感染因子１０２を含むサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈して希釈サンプル１１２を生成することを含みうる。一実施形態では、希釈用溶液１１０は、成長培地又は成長インデューサーを含みうる。この及び他の実施形態では、希釈用溶液１１０は、バクトトリプトン、酵母抽出物、牛肉抽出物、カチオン調整Mueller Hinton Broth（ＣＡＭＨＢ）、Mueller Hinton成長培地（ＭＨＧ）、デンプン、カゼインの酸加水分解物、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、血液又はライシス血液（ライシスウマ血液（ＬＨＢ）を含む）、ＣＡＭＨＢ−ＬＨＢ、グルコース、又はそれらの組合せを含有する溶液でありうる。成長インデューサーは、炭素系インデューサー、窒素系インデューサー、ミネラル、微量元素、生物学的成長因子、又はそれらのいずれかの組合せを含みうる。たとえば、成長インデューサーは、限定されるものではないが、グルコース、アンモニア、マグネシウム、血液、又はそれらの組合せを含みうる。一実施形態例では、希釈用溶液１１０は、トリプトン、酵母抽出物、塩化ナトリウム、及びグルコースを含みうる。希釈用溶液１１０は、サンプル１０４中に存在するイオン又は物質の緩衝効果を打ち消すために使用可能である。
【００２４】
[0035]  一実施形態では、工程１Ｂでサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈することは、サンプル１０４を約１：１〜約１：１０の希釈比に希釈することを含みうる。他の一実施形態では、サンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈することは、サンプル１０４を約１：１０〜約１：１００の希釈比に希釈することを含みうる。さらに他の一実施形態では、サンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈することは、サンプル１０４を約１：１００〜約１：１０００の希釈比に希釈することを含みうる。さらなる実施形態では、サンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するは、サンプル１０４を約１：１０００〜約１：１００００の希釈比に希釈することを含みうる。図１には１つの反応ベッセル１０６又は希釈されるサンプル１０４の１つのアリコートが例示されているが、１つ以上の希釈サンプル１１２が内部対照として作用できるように、サンプル１０４の複数のアリコートを異なる希釈比に希釈可能であることが本開示により企図される。
【００２５】
[0036]  図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃとの関連で以下のセクションで考察されるように、代替実施形態では、本方法１００は、感染因子１０２を含むサンプル１０４を希釈用溶液１１０として機能する脱イオン水、生理食塩水溶液、又はそれらの組合せで希釈することを含みうる。こうした実施形態では、希釈サンプル１１２は、希釈サンプル１１２が成長培地又は成長インデューサーと混合されるように、成長培地又は成長インデューサーを含むサンプル送達コンジットを介して１つ以上のセンサーに導入可能である。こうした実施形態に関するより詳細な内容は、以下のセクションで考察する。
【００２６】
[0037]  本方法１００はまた、工程１Ｃである時間域にわたり希釈サンプル１１２を昇温でインキュベートすることを含みうる。希釈サンプル１１２は、同一の反応ベッセル１０６内でインキュベートするか又は異なる反応ベッセル１０６若しくは容器に移すことが可能である。たとえば、希釈サンプル１１２は、約３０℃〜約４０℃（たとえば３５℃±２℃）の温度に加熱してインキュベーション時間１１４にわたりインキュベートすることが可能である。インキュベーション時間１１４は、１５分間〜１時間超の範囲内でありうる。他の実施形態では、インキュベーション時間１１４は、１５分間未満又は４８時間まででありうる。
【００２７】
[0038]  本方法１００は、工程１Ｄで希釈サンプル１１２がセンサー１１６のレドックス活性材料９０８に流体連通するように、希釈サンプル１１２をセンサー１１６に導入するか又はセンサー１１６を希釈サンプル１１２に暴露することをさらに含みうる（図９Ａ及び９Ｂを参照されたい）。１つ以上の実施形態では、センサー１１６は、測定溶液の溶液特性（たとえばＯＲＰ）の変化に応答するように構成された酸化還元電位（ＯＲＰ）センサーでありうる。図１に示される実施形態例では、センサー１１６を希釈サンプル１１２に暴露することは、センサー１１６のハンドヘルド又はプローブインスタンスの少なくとも一部を希釈サンプル１１２に直接浸漬することを含みうる。この実施形態では、センサー１１６のハンドヘルド又はプローブインスタンスは、電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンパラメーターアナライザー１１８に結合されたハンドヘルドＯＰＲセンサーでありうる。図２に示される他の実施形態例では、センサー１１６に希釈サンプル１１２を導入することは、基材上に作製されたセンサー１１６を含むウェル又は容器に希釈サンプル１１２を注入、送達、又は他の形で導入することを含みうる。センサー１１６については、以下のセクションでより詳細に考察する。
【００２８】
[0039]  本方法１００は、工程１Ｅでセンサー１１６に結合された少なくとも１つのパラメーターアナライザー１１８を用いて希釈サンプル１１２のＯＲＰをモニターすることをさらに含みうる。希釈サンプル１１２のＯＲＰは、元のサンプル１０４中の感染因子１０２の濃度を決定するために、希釈サンプル１１２にいずれの添加レポーター分子も外因性レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。
【００２９】
[0040]  希釈サンプル１１２は溶液特性を有しうる。希釈サンプル１１２の溶液特性は、希釈サンプル１１２中の感染因子１０２のエネルギー使用、酸素の取込み及び放出、成長、又は代謝に起因する電気活性レドックス種の量の変化に伴って変化可能である。たとえば、希釈サンプル１１２中の電気活性レドックス種の量は、感染因子１０２により行われる細胞活動（たとえば、微生物の好気性又は嫌気性呼吸）の結果として変化可能である。より具体的な例として、希釈サンプル１１２中の以下の表１の電子ドナーの量（たとえば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）やフラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤＨ２）などのエネルギー担体の量）は、反応ベッセル１０６内の希釈サンプル１１２中の感染因子１０２の成長に起因して変化可能である。また、より具体的な他の例として、好気性呼吸に起因する希釈サンプル１１２中の枯渇酸素の量は、反応ベッセル１０６内の希釈サンプル１１２中の感染因子１０２の成長に起因して変化可能である。
【００３０】
【表１】
2020536230.tif 000003
【００３１】
[0041]  図１に例示されるように、パラメーターアナライザー１１８は、希釈サンプル１１２の溶液特性を表すセンサー１１６の電気特性のリードアウトを表示するように構成されたディスプレイ１２２又はディスプレイコンポーネントを有するデバイスに接続可能又は通信可能に結合(communicatively coupled)可能である。かかるデバイスは、リーダー１２０として参照可能である。ある特定の実施形態では、リーダー１２０は、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットデバイス、又はコンピューティングデバイス、たとえば、ラップトップ若しくはデスクトップコンピューターでありうるとともに、ディスプレイ１２２は、モバイルデバイスディスプレイ、ハンドヘルドデバイスディスプレイ、タブレットディスプレイ、又はラップトップ若しくはデスクトップモニターでありうる。これらの及び他の実施形態では、パラメーターアナライザー１１８は、ディスプレイ１２２を有するリーダー１２０又は他のコンピューティングデバイスと信号又は結果を無線通信することが可能である。他の実施形態では、パラメーターアナライザー１１８及びリーダー１２０は、１つのデバイスにインテグレート可能である。
【００３２】
[0042]  本方法１００は、工程１Ｆで少なくとも１つのパラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せを用いてある時間域にわたり希釈サンプル１１２のＯＲＰをモニターすることをさらに含みうる。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せはまた、工程１Ｆにおいて、この時間域内でサンプル１０４中の感染因子１０２の濃度を決定可能である。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが感染因子１０２の濃度を決定可能な時間域は、定量ウィンドウ１２４として参照可能である。一実施形態では、定量ウィンドウ１２４は６０分間〜１２０分間でありうる。他の実施形態では、定量ウィンドウ１２４は５分間〜６０分間でありうる。そのほかの実施形態では、定量ウィンドウ１２４は１２０分間超でありうる。
【００３３】
[0043]  パラメーターアナライザー、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、測定されたＯＲＰ信号（たとえば、測定された出力電圧）と、さまざまな濃度で調製された感染因子の培養物のＯＲＰをモニターすることにより作成された標準曲線１２６と、を用いて、サンプル１０４中の感染因子１０２の濃度を決定可能である。いくつかの実施形態では、標準曲線１２６は工程１Ａの前に作成可能である。他の実施形態では、標準曲線１２６は工程１Ｆの前のいずれかの時点で作成可能である。
【００３４】
[0044]  一実施形態例では、標準曲線１２６は、３５℃の成長培地で成長させたさまざまな濃度の細菌（たとえば、約１×１０４ＣＦＵ／ｍＬ〜約１×１０８ＣＦＵ／ｍＬ）を用いて作成可能である。かかる細菌濃度を含む成長培地のＯＲＰは、ＯＲＰセンサーを用いてそれらのＯＲＰの変化として経時的にモニター可能である。閾値電圧は、（たとえば、約−１００ｍＶ〜１００ｍＶに、）設定可能であり、且つ標準曲線は、モニターされたかかる各細菌濃度のＯＲＰが閾値電圧に達するまでに要した時間（検出までの時間（ＴＴＤ）としても知られる）に対して各種細菌濃度をプロットすることにより作成可能である。標準曲線の作成については、以下のセクションでより詳細に考察される。
【００３５】
[0045]  作成された標準曲線１２６を用いて、本方法１００は、標準曲線１２６から得られた値に対して経時的に測定又はモニターされた希釈サンプル１１２のＯＲＰを比較することを含みうる。たとえば、図１に示されるように、研究下のサンプル１０４中の感染因子１０２の成長曲線１２８は、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せにより経時的に測定された希釈サンプル１１２のＯＲＰの変化を用いて作成可能である。標準曲線１２６の作成に使用した閾値電圧１３０と同一の閾値電圧１３０を成長曲線１２８に適用可能である。検出までの時間１３２又はモニターされた希釈サンプル１１２のＯＲＰが閾値電圧１３０に達するまでに要した時間は、成長曲線１２８から確認可能である。次いで、リーダー１２０、パラメーターアナライザー１１８、又は他のデバイスは、検出までの時間１３２と標準曲線１２６から得られた値とを用いることにより研究下のサンプル１０４中の感染因子の濃度を決定可能である。たとえば、濃度は、検出までの時間１３２と標準曲線１２６から得られた式とを用いて計算可能である。
【００３６】
[0046]  いくつかの実施形態では、上述した本方法１００の工程の１つ以上は、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はパラメーターアナライザー１１８若しくはリーダー１２０に通信可能に結合若しくは電気的に結合された他のデバイスの非一過性機械可読媒体（たとえば、メモリー又は記憶ユニット）に機械実行可能命令又は論理コマンドとして記憶可能である。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はパラメーターアナライザー１１８若しくはリーダー１２０に結合された他のデバイスのいずれかは、上述した命令又は論理コマンドを実行するように構成された１つ以上のプロセッサー又はコントローラーを含みうる。
【００３７】
[0047]  図１に示される工程は、所望の結果を達成するために示された特定の順序を必要としない。さらに、ある特定の工程又はプロセスは、所望の結果を達成するために省略しうるか又は並行して行いうる。そのほか、本明細書に開示されたシステム又はデバイスはいずれも、図１の工程に示されたデバイス又はシステムの代わり使用可能である。
【００３８】
[0048]  図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃは、サンプル１０４中の１種以上の感染因子１０２の濃度を決定するシステム２００の実施形態を例示する（図１参照）。図２Ａ、２Ｂ、又は２Ｃとの関連で記載のシステム２００はいずれも、以上のセクションに記載の方法１００の１つ以上の工程を行うために使用可能であることが、本開示により企図される（またそのことを当業者は理解すべきである）。図２Ａは、システム２００が、基材２０２の表面上に作製又は位置決めされた１つ以上のセンサー１１６と、１つ以上のセンサー１１６に電気的に結合又は通信可能に結合された１つ以上のパラメーターアナライザー１１８と、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８に電気的に結合又は通信可能に結合された１つ以上のリーダー１２０と、を含みうることを例示する。いくつかの実施形態では、リーダー１２０及びパラメーターアナライザー１１８は、１つのデバイスにインテグレート可能である。
【００３９】
[0049]  いくつかの実施形態では、基材２０２及びセンサー１１６は、カートリッジ、試験ストリップ、集積回路、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス、マイクロ流体チップ、又はそれらの組合せの一部でありうる。これらの及び他の実施形態では、基材２０２は、ラボオンチップ（ＬＯＣ）デバイスの一部でありうる。すべてのかかる実施形態では、センサー１１６は、かかる回路、チップ、又はデバイスのコンポーネント、たとえば、限定されるものではないが、１つ以上のトランジスター、ゲート、又は他の電気部品を含みうる。センサー１１６は、マイクロ又はナノスケールのＯＲＰセンサーでありうる。センサー１１６の各々は、活性電極及び参照電極を含みうる（図９Ａ及び９Ｂを参照されたい）。センサー１１６の各々はまた、レドックス活性材料９０８（図９Ａ及び９Ｂを参照されたい）又は層、たとえば、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含みうる。センサー１１６については、以下のセクションでより詳細に考察する。
【００４０】
[0050]  一実施形態では、感染因子１０２を含むサンプル１０４は、希釈用溶液１１０に相当する成長培地又は成長インデューサーを用いて希釈可能である。成長培地又は成長インデューサーは、方法１００の工程１Ｂに関して記載のものと同一の成長培地又は成長インデューサーでありうる。この実施形態では、希釈サンプル１１２は、センサー１１６のレドックス活性材料９０８（図９Ａ及び９Ｂを参照されたい）に希釈サンプル１１２が流体連通するように、１つ以上のセンサー１１６に注入、ピペッティング、送達、又は他の形で導入することが可能である。
【００４１】
[0051]  システム２００はまた、ある時間域（たとえばインキュベーション時間１１４）にわたり約３０℃〜約４０℃（たとえば３５℃±２℃）の温度に希釈サンプル１１２を加熱することにより、センサー１１６に流体連通した希釈サンプル１１２をインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントを含みうる。
【００４２】
[0052]  他の一実施形態では、感染因子１０２を含むサンプル１０４は、希釈サンプル１１２を生成するために、希釈用溶液１１０に相当する脱イオン水、生理食塩水溶液、又はそれらの組合せを用いて希釈可能である。この実施形態では、基材２０２上の１つ以上のセンサー１１６は、凍結乾燥又は乾燥した形態の成長培地又は成長インデューサーによりカバー又は被覆することが可能である。たとえば、１つ以上のセンサー１１６は、１つ以上のセンサー１１６をカバー又は被覆する凍結乾燥又は乾燥した成長培地又は成長インデューサーの層を含みうる。他の一実施形態では、凍結乾燥又は乾燥した成長インデューサーは、１つ以上のセンサー１１６の近くの表面をカバー又は被覆することが可能である。さらに他の一実施形態では、１つ以上のセンサー１１６は、基材２０２上に規定されたウェル又は容器内に配設可能であり、且つウェル又は容器は、水性形態の成長培地又は成長インデューサーを含みうる。すべてのかかる実施形態では、希釈サンプル１１２は、成長培地又は成長インデューサーと混合可能である。
【００４３】
[0053]  次いで、インキュベートコンポーネントは、ある時間域（たとえばインキュベーション時間１１４）にわたり約３０℃〜約４０℃（たとえば３５℃±２℃）の温度に混合物を加熱することにより、成長培地又は成長インデューサーと混合された希釈サンプル１１２をインキュベートすることが可能である。
【００４４】
[0054]  図２Ｂは、サンプル１０４中の１種以上の感染因子１０２の濃度を決定するシステム２００の他の一実施形態を例示する。システム２００は、基材２０２上に規定されたサンプル受取り表面２０４と、サンプル受取り表面２０４に流体連通した１つ以上の計量コンジット２０６と、基材２０２上に作製又は他の形で配設されたセンサー１１６と、サンプル受取り表面２０４とセンサー１１６との間を流体接続する又はその間に延在する１つ以上のサンプル送達コンジット２０８と、センサー１１６に電気的に結合又は通信可能に結合されたパラメーターアナライザー１１８と、パラメーターアナライザー１１８に電気的に結合又は通信可能に結合されたリーダー１２０と、を含みうる。いくつかの実施形態では、リーダー１２０及びパラメーターアナライザー１１８は、１つのデバイスにインテグレート可能である。
【００４５】
[0055]  １つ以上の実施形態では、サンプル受取り表面２０４は、サンプル１０４を受け取るフラット表面でありうる。他の実施形態では、サンプル受取り表面２０４は、ウェル、ディボット、ディッシュ、又は容器の凹表面又はテーパー表面でありうる。たとえば、サンプル１０４は、サンプル受取り表面２０４に注入、ポンプ移送、ピペッティング、スポッティング、又は他の形で導入することが可能である。
【００４６】
[0056]  １つ以上の計量コンジット２０６は、サンプル受取り表面２０４上のサンプル１０４に希釈用溶液１１０を送達するチャネル、通路、キャピラリー、チューブ、それらの一部、又はそれらの組合せでありうる。たとえば、１つ以上の計量コンジット２０６は、基材２０２上に規定されたチャネル、通路、キャピラリー、又はチューブを意味しうる。また、たとえば、１つ以上の計量コンジット２０６は、ハイドロリックポンプ、ニューマチックポンプ、蠕動ポンプ、真空若しくは正圧ポンプ、手動式若しくは機械式ポンプ、シリンジポンプ、又はそれらの組合せの一部として機能するチャネル、通路、キャピラリー、又はチューブを意味しうる。たとえば、１つ以上の計量コンジット２０６は、マイクロ流体チャネル若しくはチューブ又は真空システムの一部として機能するチャネルでありうる。
【００４７】
[0057]  いくつかの実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、約１：１〜約１：１０の希釈比にサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するように構成可能である。他の実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、約１：１０〜約１：１００の希釈比にサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するように構成可能である。そのほかの実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、約１：１００〜約１：１０００の希釈比にサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するように構成可能である。さらにそのほかの実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、約１：１０００〜約１：１００００の希釈比にサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するように構成可能である。
【００４８】
[0058]  １つ以上のサンプル送達コンジット２０８は、センサー１１６に希釈サンプル１１２を送達するチャネル、通路、キャピラリー、チューブ、それらの一部、又はそれらの組合せでありうる。たとえば、１つ以上のサンプル送達コンジット２０８は、サンプル受取り表面２０４上の希釈サンプル１１２又は流体がセンサー１１６の少なくとも一部に流体連通するように、サンプル受取り表面２０４をセンサー１１６に流体接続することが可能である。
【００４９】
[0059]  図２Ｂの実施形態例に示されるように、１つ以上のサンプル送達コンジット２０８は、成長培地２１０又は成長インデューサーを含みうる。成長培地２１０又は成長インデューサーは、図２Ａ及び図１との関連で考察したものと同一の成長培地又は成長インデューサーでありうる。
【００５０】
[0060]  １つ以上の実施形態では、サンプル送達コンジット２０８は、凍結乾燥又は乾燥した形態の成長培地２１０又は成長インデューサーによりカバー又は被覆することが可能である。他の実施形態では、サンプル送達コンジット２０８は、水性形態の成長培地２１０又は成長インデューサーを含有可能である。これらの及び他の実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６により送達される希釈用溶液１１０は、生理食塩水溶液、脱イオン水、又はそれらの組合せでありうる。希釈用溶液１１０は、サンプル１０４を希釈して、希釈サンプル１１２がセンサー１１６への途中で成長培地２１０と混合されるように、サンプル送達コンジット２０８を介してサンプル１０４をセンサー１１６に送達することが可能である。図に示されていない他の実施形態では、センサー１１６の少なくとも１つの層又はセンサー１１６の近くの表面は、凍結乾燥又は乾燥した形態の成長培地２１０により被覆又はカバーすることが可能であり、且つ希釈サンプル１１２は、センサー１１６の一部又は成長培地２１０によりカバーされた領域の一部に希釈サンプル１１２が流体連通しているとき、成長培地２１０と混合可能である。
【００５１】
[0061]  すべてのかかる実施形態では、希釈サンプル１１２は、成長培地２１０又は成長インデューサーと混合可能である。
【００５２】
[0062]  次いで、インキュベートコンポーネントは、ある時間域（たとえばインキュベーション時間１１４）にわたり約３０℃〜約４０℃（たとえば３５℃±２℃）の温度に混合物を加熱することにより、成長培地２１０又は成長インデューサーと混合された希釈サンプル１１２をインキュベートすることが可能である。
【００５３】
[0063]  いくつかの実施形態では、基材２０２及びセンサー１１６は、カートリッジ、試験ストリップ、集積回路、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス、マイクロ流体チップ、又はそれらの組合せの一部でありうる。これらの及び他の実施形態では、基材２０２は、ラボオンチップ（ＬＯＣ）デバイスの一部でありうる。すべてのかかる実施形態では、センサー１１６は、かかる回路、チップ、又はデバイスのコンポーネント、たとえば、限定されるものではないが、１つ以上のトランジスター、ゲート、又は他の電気部品を含みうる。センサー１１６は、マイクロ又はナノスケールのＯＲＰセンサーでありうる。センサー１１６は、活性電極及び参照電極を含みうる。センサー１１６はまた、レドックス活性材料９０８（図９Ａ及び９Ｂを参照されたい）又は層、たとえば、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含みうる。センサー１１６については、以下のセクションでより詳細に考察する。
【００５４】
[0064]  図２Ｃは、図２Ｂに示されるシステム２００のマルチプレックス型を例示する。たとえば、図２Ｃのシステム２００は、複数のセンサー１１６と、複数の計量コンジット２０６と、複数のサンプル送達コンジット２０８と、を有しうる。一実施形態では、異なるタイプの感染因子を含む異なるサンプルは、１つの基材２０２上の各種サンプル受取り表面２０４に送達、注入、又は他の形で導入することが可能である。
【００５５】
[0065]  基材２０２は、高分子材料、金属、セラミック、半導体層、酸化物層、絶縁体、又はそれらの組合せで構成可能である。基材２０２は、試験ストリップ、カートリッジ、チップ若しくはラボオンチップ、マイクロ流体デバイス、マルチウェル容器、又はそれらの組合せの一部でありうる。センサー１１６は、基材２０２の表面上に作製又は位置決め可能である。いくつかの実施形態では、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８もまた、基材２０２上に作製又は位置決め可能である。他の実施形態では、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８は、センサー１１６に電気的に結合された電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンデバイスでありうる。
【００５６】
[0066]  この実施形態では、図２Ｃに示されるシステム２００は、複数のサンプル中の感染因子１０２の濃度を並行して決定するために使用可能である。他の実施形態では、同一のサンプル１０４のアリコートは、１つの基材２０２上の各種サンプル受取り表面２０４に導入可能であり、且つ異なる量の希釈用溶液１１０は、計量コンジット２０６を介して各種サンプル受取り表面２０４に送達可能である。この実施形態では、図２Ｃのマルチプレックスシステム２００は、ある特定の希釈剤を内部対照として使用するために及びある特定のサンプルの定量に必要とされる希釈剤の最小量を決定するために、同一のサンプル１０４のアリコートを異なる希釈比に希釈するように使用可能である。
【００５７】
[0067]  図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃに示される実施形態例では、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８は、基材２０２上に配設又は作製することが可能であるか、又はパラメーターアナライザー１１８はまた、１つ以上のセンサー１１６に結合されたスタンドアロンデバイスでありうる。パラメーターアナライザー１１８は、ディスプレイ１２２又はディスプレイコンポーネントを有する１つ以上のリーダー１２０に電気的に結合又は通信可能に結合することが可能である。ディスプレイ１２２又はディスプレイコンポーネントは、希釈サンプル１１２の溶液特性を表す１つ以上のセンサー１１６の電気特性のリードアウトを表示するように構成可能である。ある特定の実施形態では、リーダー１２０は、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットデバイス、又はコンピューティングデバイス、たとえば、ラップトップ若しくはデスクトップコンピューターでありうるとともに、ディスプレイ１２２は、モバイルデバイスディスプレイ、ハンドヘルドデバイスディスプレイ、タブレットディスプレイ、又はラップトップ若しくはデスクトップモニターでありうる。いくつかの実施形態では、パラメーターアナライザー１１８は、ディスプレイ１２２を有するリーダー１２０又は他のコンピューティングデバイスと信号又は結果を無線通信することが可能である。
【００５８】
[0068]  方法１００の工程１Ｆに類似して、図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃのシステム２００は、希釈サンプル１１２のＯＲＰをモニターして、ある時間域（たとえば、方法１００の定量ウィンドウ１２４）内でサンプル１０４中の感染因子１０２の濃度を決定可能である。この時間域は６０分間〜１２０分間でありうる。他の実施形態では、この時間域は５分間〜６０分間でありうる。そのほかの実施形態では、この時間域は１２０分間超でありうる。
【００５９】
[0069]  パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はパラメーターアナライザー１１８若しくはリーダー１２０と通信する他のデバイスは、測定されたＯＲＰ信号（たとえば、測定された出力電圧）と標準曲線（たとえば、図１の方法１００との関連で記載の標準曲線１２６）とを用いてサンプル１０４中の感染因子１０２の濃度を決定可能である。一実施形態例では、標準曲線は、３５℃の成長培地で成長させたさまざまな濃度の細菌（たとえば、約１×１０４ＣＦＵ／ｍＬ〜約１×１０８ＣＦＵ／ｍＬ）を用いて作成可能である。かかる細菌濃度を含む成長培地のＯＲＰは、１つ以上のＯＲＰセンサーを用いてそれらのＯＲＰの変化として経時的にモニター可能である。閾値電圧は、（たとえば、約−１００ｍＶ〜１００ｍＶ）に設定可能であり、且つ標準曲線は、モニターされたかかる各細菌濃度のＯＲＰが閾値電圧に達するまでに要した時間（検出までの時間（ＴＴＤ）としても知られる）に対して各種細菌濃度をプロットすることにより作成可能である。標準曲線の作成については、以下のセクションでより詳細に考察される。
【００６０】
[0070]  リーダー１２０、パラメーターアナライザー１１８、又はリーダー１２０若しくはパラメーターアナライザー１１８と通信する他のデバイスは、標準曲線から得られた値に対して測定又はモニターされた希釈サンプル１１２のＯＲＰを経時的に比較可能である。次いで、リーダー１２０、パラメーターアナライザー、又はリーダー１２０若しくはパラメーターアナライザー１１８と通信する他のデバイスは、検出までの時間と標準曲線から得られた値とを用いることにより研究下のサンプル１０４中の感染因子１０２の濃度を決定可能である。たとえば、濃度は、検出までの時間と標準曲線から得られた式とを用いて計算可能である。
【００６１】
[0071]  いくつかの実施形態では、上述した工程の１つ以上は、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はパラメーターアナライザー１１８若しくはリーダー１２０に通信可能に結合若しくは電気的に結合された他のデバイスの非一過性機械可読媒体（たとえば、メモリー又は記憶ユニット）に機械実行可能命令又は論理コマンドとして記憶可能である。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はパラメーターアナライザー１１８若しくはリーダー１２０に結合された他のデバイスのいずれかは、上述した命令又は論理コマンドを実行するように構成された１つ以上のプロセッサー又はコントローラーを含みうる。そのほか、図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃの実施形態例に示されるデバイス又はシステムはいずれも、本明細書に開示される方法、たとえば、限定されるものではないが方法１００及び５００の工程又は操作を実施するために使用可能である。
【００６２】
[0072]  図３Ａは、さまざまな濃度（たとえば、約１×１０４ＣＦＵ／ｍＬ〜約１×１０８ＣＦＵ／ｍＬ）のあるタイプの細菌を含む成長培地のＯＲＰの変化をモニターすることにより得られた細菌成長曲線を例示する。たとえば、図３Ａは、３５℃のMueller Hinton成長培地（ＭＨＧ）で成長させたさまざまな濃度のシュードモナス・エルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）（ＰＡｅ）細菌の成長曲線を例示する。各種ＰＡｅ濃度に暴露された成長培地のＯＲＰは、ＯＲＰセンサー（たとえば、図１、２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃのセンサー１１６のいずれか）を用いてモニターされた。閾値電圧１３０は、−１００ｍＶに設定し、モニターされたＯＲＰが閾値電圧１３０に達するまでに要した時間（すなわち、ＴＴＤ１３２）は、標準曲線１２６の作成に使用した。
【００６３】
[0073]  図３Ｂは、以上に記載の実験のある特定の実験データを用いて作成された標準曲線１２６を例示する。図３Ｂに示されるように、閾値ＯＲＰレベルは１００ｍＶに設定した。各種ＴＴＤ１３２は、各種サンプル中に存在する感染因子１０２の既知濃度の対数の関数としてプロットした。次いで、標準曲線１２６は、対数回帰や最小二乗などの曲線当てはめ技術を用いて作成可能である。他の実施形態では、多項式及び対数の曲線当てはめ技術もまた、使用可能である。
【００６４】
[0074]  図３Ｂに示されるように、対数標準曲線１２６は、各種濃度の感染因子１０２に暴露された成長培地のＯＲＰをモニターすることから得られた値を用いて作成可能である。次いで、この対数標準曲線１２６に対する式を誘導すれば、かかる溶液がＯＲＰ閾値電圧１３０に達するまでに要した時間のみを用いて、サンプル中の感染因子１０２の未知濃度を補間することが可能になる。
【００６５】
[0075]  図４は、陽性血液培養物からのＰＡｅの定量に使用した細菌成長曲線を例示する。陽性血液培養物は、１０ＣＦＵ／ｍＬのＰＡｅを２５ｍＬのヒト血液に添加することにより調製した。次いで、ＰＡｅを含む得られた血液を３０ｍＬの血液培養培地（たとえば、３０ｍＬのBD BACTEC（商標）Plus Aerobic Medium）に添加した。次いで、ＰＡｅと血液培養培地とを含有するヒト血液の組合せ混合物を陽性になるまで成長させた。次いで、陽性血液培養物の３つのアリコートをそれぞれ１：１０、１：１００、及び１：１０００の希釈比に成長培地で希釈した。次いで、レドックス活性材料を含むＯＲＰセンサーにかかる希釈サンプルを導入した。図４は、３つの希釈サンプルのＯＲＰ信号の変化を経時的に例示する（通常、細菌成長曲線という）。図４に示されるように、−１００ｍＶの閾値電圧を設定して各曲線の検出までの時間を測定し、図３ＢのＰＡｅ標準曲線と比較した。次いで、標準曲線を用いて且つ希釈剤の量を考慮に入れて、ＰＡｅの濃度（ＣＦＵ／ｍＬ単位）を決定可能である。陽性血液培養物を成長培地でさまざまな希釈比に希釈することは、ある特定のサンプルの定量に必要とされる希釈剤の最小量を決定したり、すべてのかかる濃度決定値の最終的整合性を確保したりするのに役立ちうる。
【００６６】
[0076]  図５は、１種以上の抗感染剤５０２に対するサンプル１０４中の１種以上の感染因子１０２の感受性を決定する方法５００のある実施形態を例示する。本方法５００は、工程５Ａでサンプル１０４の１つ以上のアリコートを１つ以上の反応ベッセル１０６に導入することを含みうる。反応ベッセル１０６は、１つ以上の試験チューブ、反応チューブ、高スループットのアッセイプレート若しくはウェルプレートのウェル、たとえば、９６ウェルプレート、１９２ウェルプレート、若しくは３８４ウェルプレート、培養プレート若しくはディッシュ、又は生物学的サンプルを収容するのに好適な他の容器を意味しうる。１つ以上の流体送達コンジット１０８は、１つ以上の反応ベッセル１０６にサンプル１０４のアリコートを導入、送達、又は他の形で導入することが可能である。
【００６７】
[0077]  図５に示されていない他の実施形態では、反応ベッセル１０６にサンプル１０４を導入する前にサンプル１０４に刺激溶液を添加することが可能である。刺激溶液は、栄養溶液又は成長溶液でありうる。これらの及び他の実施形態では、工程５Ａの前にサンプル１０４を濾過することも可能である。この濾過工程は、デブリ、無機物質、及び血液細胞又は上皮細胞をはじめとするより大きな細胞成分をサンプル１０４から濾別するために、フィルター、マイクロ流体フィルター、又はそれらの組合せのインスタンスを用いてサンプル１０４を濾過することを含みうる。
【００６８】
[0078]  サンプル１０４は、生物学的サンプル、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、直腸スワブ若しくはサンプル、及び生物学的サンプル、体液、創傷スワブ若しくはサンプル、又は直腸スワブ若しくはサンプルから得られる細菌培養物の少なくとも１つを含みうる。体液は、尿、血液、血清、血漿、唾液、痰、精液、母乳、関節液、脊髄液、創傷物質、粘液、流体随伴糞便、再懸濁直腸若しくは創傷スワブ、膣分泌液、脳脊髄液、滑液、胸水、腹水、心嚢液、羊水、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した生体的培養物、たとえば、細菌若しくは細菌成長の試験で陽性を示した血液培養物（すなわち陽性血液培養物）、又はそれらの組合せを含みうる。
【００６９】
[0079]  本明細書に開示された方法又はシステムを用いて抗感染剤感受性をアッセイ可能な感染因子１０２は、細菌及び真菌をはじめとするいずれかの代謝性単細胞又は多細胞生物でありうる。ある特定の実施形態では、感染因子１０２は、アシネトバクター属（Acinetobacter）、アセトバクター属（Acetobacter）、アクチノマイセス属（Actinomyces）、エロコッカス属（Aerococcus）、エロモナス属（Aeromonas）、アグロバクテリウム属（Agrobacterium）、アナプラズマ属（Anaplasma）、アゾリゾビウム属（Azorhizobium）、アゾトバクター属（Azotobacter）、バチルス属（Bacillus）、バクテロイデス属（Bacteriodes）、バルトネラ属（Bartonella）、ボルデテラ属（Bordetella）、ボレリア属（Borrelia）、ブルセラ属（Brucella）、バークホルデリア属（Burkholderia）、カリマトバクテリウム属（Calymmatobacterium）、カンピロバクター属（Campylobacter）、クラミジア属（Chlamydia）、クラミドフィラ属（Chlamydophila）、シトロバクター属（Citrobacter）、クロストリジウム属（Clostridium）、コリネバクテリウム属（Corynebacterium）、コクシエラ属（Coxiella）、エールリキア属（Ehrlichia）、エンテロバクター属（Enterobacter）、エンテロコッカス属（Enterococcus）、エシェリキア属（Escherichia）、フランシセラ属（Francisella）、フゾバクテリウム属（Fusobacterium）、ガードネレラ属（Gardnerella）、ヘモフィルス属（Haemophilus）、ヘリコバクター（Helicobacter）、クレブシエラ属（Klebsiella）、ラクトバチルス属（Lactobacillus）、レジオネラ属（Legionella）、リステリア属（Listeria）、メタノバクテリウム属（Methanobacterium）、マイクロバクテリウム属（Microbacterium）、マイクロコッカス属（Micrococcus）、モルガネラ属（Morganella）、モラクセラ属（Moraxella）、マイコバクテリウム属（Mycobacterium）、マイコプラズマ属（Mycoplasma）、ナイセリア属（Neisseria）、パンドレア属（Pandoraea）、パスツレラ属（Pasteurella）、ペプトストレプトコッカス属（Peptostreptococcus）、ポルフィロモナス属（Porphyromonas）、プレボテラ属（Prevotella）、プロテウス属（Proteus）、プロビデンシア属（Providencia）、シュードモナス属（Pseudomonas）、ラルストニア属（Ralstonia）、ラオウルテラ属（Raoultella）、リゾビウム（Rhizobium）、リケッチア属（Rickettsia）、ロシャリメア属（Rochalimaea）、ロチア属（Ｒｏｔｈｉａ）、サルモネラ属（Salmonella）、セラチア属（Serratia）、シュワネラ属（Shewanella）、シゲラ属（Shigella）、スピリルム属（Spirillum）、スタフィロコッカス属（Staphylococcus）、ステノトロフォモナス属（Strenotrophomonas）、ストレプトコッカス属（Streptococcus）、ストレプトマイセス属（Streptomyces）、トレポネーマ属（Treponema）、ビブリオ属（Vibrio）、ウォルバキア属（Wolbachia）、エルシニア属（Yersinia）、又はそれらの組合せから選択される細菌でありうる。他の実施形態では、感染因子１０２は、カンジダ属（Candida）又はクリプトコッカス属（Cryptococcus）又はカビから選択される１種以上の真菌でありうる。
【００７０】
[0080]  本明細書に開示された方法及びシステムを用いて抗感染剤感受性をアッセイ可能な他の具体的な細菌は、スタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus）、スタフィロコッカス・ルグドゥネンシス（Staphylococcus lugdunensis）、コアグラーゼ陰性スタフィロコッカス属（Staphylococcus）の種（限定されるものではないが、スタフィロコッカス・エピデルミディス（Staphylococcus epidermidis）、スタフィロコッカス・ヘモリティカス（Staphylococcus haemolyticus）、スタフィロコッカス・ホミニス（Staphylococcus hominis）、スタフィロコッカス・キャピティス（Staphylococcus capitis）、未分化のものを含む）、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）（限定されるものではないが、エンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）及び他のエンテロコッカス属（Enterococcus）の種、未分化のものを含み、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）を除く）、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・アガラクティエ（Streptococcus agalactiae）、ストレプトコッカス属（Streptococcus）の種（限定されるものではないが、ストレプトコッカス・ミティス（Streptococcus mitis）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、ストレプトコッカス・ガロリティカス（Streptococcus gallolyticus）、ストレプトコッカス・アガラクティエ（Streptococcus agalactiae）、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、未分化のものを含む）、シュードモナス・エルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）、アシネトバクター・バウマンニイ（Acinetobacter baumannii）、クレブシエラ属（Klebsiella）の種（限定されるものではないが、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）、未分化のものを含む）、エシェリキア・コリ（Escherichia coli）、エンテロバクター（Enterobacter）属の種（限定されるものではないが、エンテロバクター・クロアケ（Enterobacter cloacae）、エンテロバクター・エロゲネス（Enterobacter aerogenes）、未分化のものを含む）、プロテウス属（Proteus）の種（限定されるものではないが、プロテウス・ミラビリス（Proteus mirabilis）、プロテウス・ブルガリス（Proteus vulgaris）、未分化のものを含む）、シトロバクター属（Citrobacter）の種（限定されるものではないが、シトロバクター・フロインディー（Citrobacter freundii）、シトロバクター・コセリ（Citrobacter koseri）、未分化のものを含む）、セラチア・マルセッセンス（Serratia marcescens）、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、及びカンジダ・グラブラータ（Candida glabrata）を含みうる。
【００７１】
[0081]  抗感染剤感受性をアッセイ可能な他のより具体的な細菌は、アシネトバクター・バウマンニイ（Acinetobacter baumannii）、アクチノバチルス属（Actinobacillus）の種、放線菌綱（Actinomycetes）、アクチノマイセス属（Actinomyces）の種（限定されるものではないが、アクチノマイセス・イスレリイ（Actinomyces israelii）及びアクチノマイセス・ネスルンディイ（Actinomyces naeslundii）を含む）、エロモナス属（Aeromonas）の種（限定されるものではないが、エロモナス・ハイドロフィラ（Aeromonas hydrophila）、エロモナス・ベロニイ・ビオバル・ソブリア（Aeromonas veronii biovar sobria）（エロモナス・ソブリア（Aeromonas sobria））、及びエロモナス・カビエ（Aeromonas caviae）を含む）、アナプラズマ・ファゴサイトフィルム（Anaplasma phagocytophilum）、アルカリゲネス・キシロソキシダンス（Alcaligenes xylosoxidans）、アクチノバチルス・アクチノミセテムコミタンス（Actinobacillus actinomycetemcomitans）、バチルス属（Bacillus）の種（限定されるものではないが、バチルス・アントラシス（Bacillus anthracis）、バチルス・セレウス（Bacillus cereus）、バチルス・サブチリス（Bacillus subtilis）、バチルス・チューリンゲンシス（Bacillus thuringiensis）、及びバチルス・ステアロサーモフィラス（Bacillus stearothermophilus）を含む）、バクテロイデス属（Bacteroides）の種（限定されるものではないが、バクテロイデス・フラギリス（Bacteroides fragilis）を含む）、バルトネラ属（Bartonella）の種（限定されるものではないが、バルトネラ・バチリホルミス（Bartonella bacilliformis）及びバルトネラ・ヘンセレ（Bartonella henselae）を含む、ビフィドバクテリウム属（Bifidobacterium）の種、ボルデテラ属（Bordetella）の種（限定されるものではないが、ボルデテラ・ペルツッシス（Bordetella pertussis）、ボルデテラ・パラパータシス（Bordetella parapertussis）、及びボルデテラ・ブロンキセプチカ（Bordetella bronchiseptica）を含む）、ボレリア属（Borrelia）の種（限定されるものではないが、ボレリア・リカレンチス（Borrelia recurrentis）及びボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi）を含む）、ブルセラ属（Brucella）の種（限定されるものではないが、ブルセラ・アボルタス（Brucella abortus）、ブルセラ・カニス（Bullucella canis）、ブルセラ・メリンテンシス（Brucella melintensis)、及びブルセラ・スイス（Brucella suis）を含む）、バークホルデリア属（Burkholderia）の種（限定されるものではないが、バークホルデリア・シュードマレイ（Burkholderia pseudomallei）及びバークホルデリア・セパシア（Burkholderia cepacia）を含む）、カンピロバクター属（Campylobacter）の種（限定されるものではないが、カンピロバクター・ジェジュニ（Campylobacter jejuni）、カンピロバクター・コリ（Campylobacter coli）、カンピロバクター・ラリ（Campylobacter lari）、及びカンピロバクター・フェタス（Campylobacter fetus）を含む）、カプノサイトファガ属（Capnocytophaga）の種、カルジオバクテリウム・ホミニスCardiobacterium hominis）、クラミジア・トラコマチス（Chlamydia trachomatis）、クラミドフィラ・ニューモニエ（Chlamydophila pneumoniae）、クラミドフィラ・シッタシ（Chlamydophila psittaci）、シトロバクター属（Citrobacter）の種コクシエラ・バーネッティイ（Coxiella burnetii）、コリネバクテリウム属（Corynebacterium）の種（限定されるものではないが、コリネバクテリウム・ジフテリエ（Corynebacterium diphtheriae）、コリネバクテリウム・ジェイケウム（Corynebacterium jeikeum）、及びコリネバクテリウム属（Corynebacterium）を含む）、クロストリジウム属（Clostridium）の種（限定されるものではないが、クロストリジウム・パーフリンジェンス（Clostridium perfringens）、クロストリジウム・ディフィシレ（Clostridium difficile）、クロストリジウム・ボツリナム（Clostridium botulinum）、及びクロストリジウム・テタニ（Clostridium tetani）を含む）、エイケネラ・コロデンス（Eikenella corrodens）、エンテロバクター（Enterobacter）属の種（限定されるものではないが、エンテロバクター・エロゲネス（Enterobacter aerogenes）、エンテロバクター・アグロメランス（Enterobacter agglomerans）、エンテロバクター・クロアケ（Enterobacter cloacae）、及びエシェリキア・コリ（Escherichia coli）、たとえば、日和見エシェリキア・コリ（Escherichia coli）を含み、限定されるものではないが、腸毒素原性Ｅ．コリ（E. coli）、腸管侵入性Ｅ．コリ（E. coli）、腸病原性Ｅ．コリ（E. coli）、腸管出血性Ｅ．コリ（E. coli）、腸管凝集性Ｅ．コリ（E. coli）、及び尿路病原性Ｅ．コリ（E. coli）を含む）エンテロコッカス属（Enterococcus）の種（限定されるものではないが、エンテロコッカス・フェカリス（Enterococcus faecalis）及びエンテロコッカス・フェシウム（Enterococcus faecium）を含む）エールリキア属（Ehrlichia）の種（限定されるものではないが、エールリキア・シャフェンシア（Ehrlichia chafeensia）及びエールリキア・カニス（Ehrlichia canis）を含む）、エリシペロスリクス・ルシオパシエ（Erysipelothrix rhusiopathiae）、ユーバクテリウム属（Eubacterium）の種、フランシセラ・ツラレンシス（Francisella tularensis）、フソバクテリウム・ヌクレアタム（Fusobacterium nucleatum）、ガードネレラ・バギナリス、ゲメラ・モルビロルム（Gemella morbillorum）、ヘモフィルス属（Haemophilus)の種(限定されるものではないが、ヘモフィルス・インフルエンゼ(Haemophilus influenzae）、ヘモフィルス・デュクレイ（Haemophilus ducreyi）、ヘモフィルス・エジプチウス（Haemophilus aegyptius）、ヘモフィルス・パラインフルエンゼ（Haemophilus parainfluenzae）、ヘモフィルス・ヘモリティカス（Haemophilus haemolyticus）、及びヘモフィルス・パラヘモリティカス（Haemophilus parahaemolyticus)を含む、ヘリコバクター属（Helicobacter）の種（限定されるものではないが、ヘリコバクター・ピロリ（Helicobacter pylori）、ヘリコバクター・シネディ（Helicobacter cinaedi）、及びヘリコバクター・フェネリエ（Helicobacter fennelliae）を含む）、キンゲラ・キンギイ（Kingella kingii）、クレブシエラ属（Klebsiella）の種（限定されるものではないが、クレブシエラ・ニューモニエ（Klebsiella pneumoniae）、クレブシエラ・グラヌロマティス（Klebsiella granulomatis）、及びクレブシエラ・オキシトカ（Klebsiella oxytoca）を含む）、ラクトバチルス属（Lactobacillus）の種、リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）、レプトスピラ・インテロガンス（Leptospira interrogans）、レジオネラ・ニューモフィラ（Legionella pneumophila）、レプトスピラ・インテロガンス（Leptospira interrogans）、ペプトストレプトコッカス属（Peptostreptococcus）の種、モラクセラ・カタラーリス（Moraxella catarrhalis）、モルガネラ属（Morganella）の種、モビルンカス属（Mobiluncus）の種、マイクロコッカ��属（Micrococcus）の種、マイコバクテリウム属（Mycobacterium）の種（限定されるものではないが、マイコバクテリウム・レプラエ（Mycobacterium leprae）、マイコバクテリウム・ツベルクローシス（Mycobacterium tuberculosis）、マイコバクテリウム・イントラセルラレ（Mycobacterium intracellulare）、マイコバクテリウム・アビウム（Mycobacterium avium）、マイコバクテリウム・ボビス（Mycobacterium bovis）、及びマイコバクテリウム・マリナム（Mycobacterium marinum）を含む）、マイコプラズム属（Mycoplasm）の種（限定されるものではないが、マイコプラズマ・ニューモニエ（Mycoplasma pneumoniae）、マイコプラズマ・ホミニス（Mycoplasma hominis）、及びマイコプラズマ・ゲニタリウム（Mycoplasma genitalium）を含む）、ノカルディア属（Nocardia）の種（限定されるものではないが、ノカルディア・アステロイデス（Nocardia asteroides）、ノカルディア・シリアシゲオルジカ（Nocardia cyriacigeorgica）、及びノカルディア・ブラジリエンシス（Nocardia brasiliensis）を含む）、ナイセリア属（Neisseria）の種（限定されるものではないが、ナイセリア・ゴノロエエ（Neisseria gonorrhoeae）及びナイセリア・メニンギティディス（Neisseria meningitidis）を含む）、パスツレラ・ムルトシダ（Pasteurella multocida）、プレシオモナス・シゲロイデス（Plesiomonas shigelloides）、プレボテラ属（Prevotella）の種、ポルフィロモナス属（Porphyromonas）の種、プレボテラ・メラニノゲニカ（Prevotella melaninogenica）、プロテウス属（Proteus）の種（限定されるものではないが、プロテウス・ブルガリス（Proteus vulgaris）及びプロテウス・ミラビリス（Proteus mirabilis）を含む）、プロビデンシア属（Providencia）の種（限定されるものではないが、プロビデンシア・アルカリファンシエンス（Providencia alcalifaciens）、プロビデンシア・レットゲリ（Providencia rettgeri）、及びプロビデンシア・スチュアーティイ（Providencia stuartii）を含む）、シュードモナス・エルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）、プロピオニバクテリウム・アクネス（Propionibacterium acnes）、ロドコッカス・エクイ（Rhodococcus equi）、リケッチア属（Rickettsia）の種（限定されるものではないが、リケッチア・リケッチイ（Rickettsia rickettsii）、リケッチア・アカリ（Rickettsia akari）、及びリケッチア・ロワゼキイ（Rickettsia prowazekii）、オリエンティア・ツツガムシ（Orientia tsutsugamushi）（旧名：リケッチア・ツツガムシ（Rickettsia tsutsugamushi）、及びリケッチア・ティフィー（Rickettsia typhi）を含む）、ロドコッカス属（Rhodococcus）の種、セラチア・マルセッセンス（Serratia marcescens）、ステノトロフォモナス・マルトフィリア（Stenotrophomonas maltophilia）、サルモネラ属（Salmonella）の種（限定されるものではないが、サルモネラ・エンテリカ（Salmonella enterica）、サルモネラ・チフィ（Salmonella typhi）、サルモネラ・パラチフィー（Salmonella paratyphi）、サルモネラ・エンテリティディス（Salmonella enteritidis）、サルモネラ・コレラスイス（Salmonella choleraesuis）、及びサルモネラ・ティフィムリウム（Salmonella typhimurium）を含む）、セラチア属（Serratia）の種（限定されるものではないが、セラチア・マルセサンス（Serratia marcesans）及びセラチア・リクイファシエンス（Serratia liquifaciens）を含む）、シゲラ属（Shigella）の種（限定されるものではないが、シゲラ・ディゼンテリエ（Shigella dysenteriae）、シ���ラ・フレクスネリ（Shigella flexneri）、シゲラ・ボイディイ（Shigella boydii）、及びシゲラ・ソンネイ（Shigella sonnei）を含む）、スタフィロコッカス（Staphylococcus）属の種（限定されるものではないが、スタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus）、スタフィロコッカス・エピデルミディス（Staphylococcus epidermidis）、スタフィロコッカス・ヘモリティカス（Staphylococcus haemolyticus）、スタフィロコッカス・サプロフィティカス（Staphylococcus saprophyticus）を含む）、ストレプトコッカス属（Streptococcus）の種（限定されるものではないが、ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）（たとえば、クロラムフェニコール耐性血清型４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、スペクチノマイシン耐性血清型６Ｂストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ストレプトマイシン耐性血清型９Ｖストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、エリスロマイシン耐性血清型１４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、オプトキン耐性血清型１４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Str
eptococcus pneumoniae）、リファンピシン耐性血清型１８Ｃストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、テトラサイクリン耐性血清型１９Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ペニシリン耐性血清型１９Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、及びトリメトプリム耐性血清型２３Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、クロラムフェニコール耐性血清型４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、スペクチノマイシン耐性血清型６Ｂストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ストレプトマイシン耐性血清型９Ｖストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、オプトキン耐性血清型１４ストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、リファンピシン耐性血清型１８Ｃストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、ペニシリン耐性血清型１９Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae）、又はトリメトプリム耐性血清型２３Ｆストレプトコッカス・ニューモニエ（Streptococcus pneumoniae））、ストレプトコッカス・アガラクティエ（Streptococcus agalactiae）、ストレプトコッカス・ミュータンス（Streptococcus mutans）、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、Ａ群連鎖球菌、ストレプトコッカス・ピオゲネス（Streptococcus pyogenes）、Ｂ群連鎖球菌、ストレプトコッカス・アガラクティエ（Streptococcus agalactiae）、Ｃ群連鎖球菌、ストレプトコッカス・アンギノサス（Streptococcus anginosus）、ストレプトコッカス・エクイスミリス（Streptcoccus equismilis）、Ｄ群連鎖球菌、ストレプトコッカス・ボビス（Streptococcus bovis）、Ｆ群連鎖球菌、及びストレプトコッカス・アンギノサス（Streptococcus anginosus）Ｇ群連鎖球菌）を含む）、スピリルム・ミヌス（Spirillum minus）、ストレプトバチルス・モニリホルミ（Streptobacillus moniliformi）、トレポネーマ属（Treponema）の種（限定されるものではないが、トレポネーマ・カラテウム（Treponema carateum）、トレポネーマ・ペルテヌエ（Treponema petenue）、トレポネーマ・パリダム（Treponema Pallidum）、及びトレポネーマ・エンデミカム（Treponema endemicum）を含む、トロフェリマ・ウィッペリイ（Tropheryma whippelii）、ウレアプラズマ・ウレアリティカム（Ureaplasma urealyticum）、ベイロネラ属（Veillonella）種、ビブリオ属（Vibrio）の種（限定されるものではないが、ビブリオ・コレレ（Vibrio cholerae）、ビブリオ・パラヘモリティカス（Vibrio parahemolyticus）、ビブリオ・バルニフィカス（Vibrio vulnificus）、ビブリオ・パラヘモリティカス（Vibrio parahaemolyticus）、ビブリオ・バルニフィカス（Vibrio vulnificus）、ビブリオ・アルギノリティカス（Vibrio alginolyticus）、ビブリオ・ミミカス（Vibrio mimicus）、ビブリオ・ホリセ（Vibrio hollisae）、ビブリオ・フルビアリス（Vibrio fluvialis）、ビブリオ・メッチニコビイ（Vibrio metchnikovii）、ビブリオ・ダムセラ（Vibrio damsela）、及びビブリオ・ファーニシイ（Vibrio furnisii）を含む）、エルシニア属（Yersinia）の種（限定されるものではないが、エルシニア・エンテロコリティカ（Yersinia enterocolitica）、エルシニア・ペスティス（Yersinia pestis）、及びエルシニア・シュードツベルクローシス（Yersinia pseudotuberculosis）を含む）、並びにとりわ���キサントモナス・マルトフィリア（Xanthomonas maltophilia）を含みうる。
【００７２】
[0082]  さらに、抗感染剤感受性をアッセイ可能な他の感染因子１０２は、限定されるものではないが、カンジダ（Candida）属の種（限定されるものではないが、カンジダ・アルビカンス（Candida albicans）、カンジダ・グラブラータ（Candida glabrata）、カンジダ・トロピカリス（Candida tropicalis）、カンジダ・パラプシロシス（Candida parapsilosis）、及びカンジダ・クルセイ（Candida krusei）を含む）、アスペルギルス属（Aspergillus)の種(限定されるものではないが、アスペルギルス・フミガトウス（Aspergillus fumigatous）、アスペルギルス・フラバス（Aspergillus flavus）、アスペルギルス・クラバタス（Aspergillus clavatus）を含む）、クリプトコッコウス属（Cryptococcous）の種（限定されるものではないが、クリプトコッカス・ネオフォルマンス（Cryptococcus neoformans）、クリプトコッカス・ガッティイ（Cryptococcus gatti）、クリプトコッカス・ラウレンティイ（Cryptococcus laurentii）、及びクリプトコッカス・アルビダス（Cryptococcus albidus）を含む）、フザリウム属（Fusarium）の種（限定されるものではないが、フザリウム・オキシスポラム（Fusarium oxysporum）、フザリウム・ソラニ（Fusarium solani）、フザリウム・ベルチシリオイデス（Fusarium verticillioides）、及びフザリウム・プロリフェラタム（Fusarium proliferatum）を含む）、リゾプス・オリゼ（Rhizopus oryzae）、ペニシリウム・マルネフェイ（Penicillium marneffei）、コクシジオデス・イミティス（Coccidiodes immitis）、及びブラストマイセス・デルマティティディス（Blastomyces dermatitidis）をはじめとする真菌又はカビを含みうる。
【００７３】
[0083]  流体送達コンジット１０８は、チューブ、ポンプ、容器、或いはシステム内のデバイス、装置、又は容器に及びそれらの間に緩衝液、試薬、サンプル１０４若しくはその可溶化溶液を含む流体サンプル、他の溶液、又はそれらの組合せを送達するマイクロ流体チャネルを含みうる。たとえば、図５に示されるように、流体送達コンジット１０８は、シリンジポンプなどのポンプの一部を意味しうる。他の実施形態では、流体送達コンジット１０８は、ハイドロリックポンプ、ニューマチックポンプ、蠕動ポンプ、真空ポンプ若しくは正圧ポンプ、手動式若しくは機械式ポンプ、又はそれらの組合せの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。そのほかの実施形態では、流体送達コンジット１０８は、注入カートリッジ、ピペット、キャピラリー、又はそれらの組合せの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。流体送達コンジット１０８はまた、真空下でチャネル、チューブ、又は通路に又はそれらを介して流体を吸引するように構成された真空システムの一部でありうる。さらに、流体送達コンジット１０８は、マルチチャネル送達システム又はピペットの少なくとも一部を含みうるか又は意味しうる。
【００７４】
[0084]  本方法５００は、工程５Ｂで１種以上の感染因子１０２を含むサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈して希釈サンプル１１２を生成することを含みうる。一実施形態では、希釈用溶液１１０は、成長培地又は成長インデューサーを含みうる。この及び他の実施形態では、希釈用溶液１１０は、バクトトリプトン、酵母抽出物、牛肉抽出物、カチオン調整Mueller Hinton Broth（ＣＡＭＨＢ）、Mueller Hinton成長培地（ＭＨＧ）、デンプン、カゼインの酸加水分解物、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、血液又はライシス血液（ライシスウマ血液（ＬＨＢ）を含む）、ＣＡＭＨＢ−ＬＨＢ、グルコース、又はそれらの組合せを含有する溶液でありうる。成長インデューサーは、炭素系インデューサー、窒素系インデューサー、ミネラル、微量元素、生物学的成長因子、又はそれらのいずれかの組合せを含みうる。たとえば、成長インデューサーは、限定されるものではないが、グルコース、アンモニア、マグネシウム、血液、又はそれらの組合せを含みうる。一実施形態例では、希釈用溶液１１０は、トリプトン、酵母抽出物、塩化ナトリウム、及びグルコースを含みうる。希釈用溶液１１０は、サンプル１０４中に存在するイオン又は物質の緩衝効果を打ち消すために使用可能である。
【００７５】
[0085]  一実施形態では、工程５Ｂでサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈することは、サンプル１０４を約１：１〜約１：１０の希釈比に希釈することを含みうる。他の一実施形態では、サンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈することは、サンプル１０４を約１：１０〜約１：１００の希釈比に希釈することを含みうる。さらに他の一実施形態では、サンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈することは、サンプル１０４を約１：１００〜約１：１０００の希釈比に希釈することを含みうる。さらなる実施形態では、サンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するは、サンプル１０４を約１：１０００〜約１：１００００の希釈比に希釈することを含みうる。図５には１つの反応ベッセル１０６又は希釈されるサンプル１０４の１つのアリコートが例示されているが、１つ以上の希釈サンプル１１２が内部対照として作用できるように、サンプル１０４の複数のアリコートを異なる希釈比に希釈可能であることが本開示により企図される。
【００７６】
[0086]  図６との関連で以下のセクションで考察されるように、代替実施形態では、本方法５００は、感染因子１０２を含むサンプル１０４を希釈用溶液１１０として機能する脱イオン水、生理食塩水溶液、又はそれらの組合せで希釈することを含みうる。こうした実施形態では、希釈サンプル１１２は、希釈サンプル１１２が成長培地／成長インデューサー及び抗感染剤と混合されるように、成長培地／成長インデューサー及び抗感染剤を含むサンプル送達コンジットを介して１つ以上のセンサーに導入可能である。こうした実施形態に関するより詳細な内容は、以下のセクションで考察する。
【００７７】
[0087]  本方法５００は、工程５Ｃで希釈サンプル１１２を複数のアリコート、たとえば、第１のアリコート及び第２のアリコートなどに分離することをさらに含みうる。本方法５００はまた、第１の濃度で抗感染剤５０２を希釈サンプル１１２の第１のアリコートに導入及び混合することを含みうる。第１のアリコートと第１の濃度の抗感染剤５０２とを含む混合物は、試験溶液５０６と言及しうる。抗感染剤５０２を含まない希釈サンプル１１２の第２のアリコートは、対照溶液５０４として使用可能である。図５は、第１のアリコートと抗感染剤５０２とを含む１つの試験溶液５０６のみを例示しているが、本明細書に開示される方法５００及びシステムは、複数の試験溶液をアッセイ可能であり、且ついくつかのかかる試験溶液は、異なる抗感染剤５０２、異なる濃度の同一の抗感染剤５０２、又は異なる濃度の異なる抗感染剤５０２を含みうることが本開示により企図され、そのことを当業者は理解すべきである。たとえば、抗感染剤５０２は、希釈サンプル１１２のアリコートを含有する２つの異なる反応ベッセル１０６に導入する前に２つの異なる濃度に希釈可能である。
【００７８】
[0088]  本明細書に開示されるシステム及び方法に使用される抗感染剤５０２は、静菌(bacteriostatic)抗感染剤、殺菌(bactericidal)抗感染剤、抗真菌抗感染剤、又はそれらの組合せを含みうる。
【００７９】
[0089]  ある特定の実施形態は、静菌抗感染剤は、β−ラクタム（限定されるものではないが、ペニシリン、たとえば、アンピシリン、アモキシリン、フルクロキサシリン、ペニシリン、アモキシリン／クラブラネート、及びチカルシリン／クラブラネート、並びにモノバクタムたとえばアズトレオナムを含む）、β−ラクタム及びβ−ラクタム阻害剤の組合せ（限定されるものではないが、ピペラシリン−タゾバクタム及びアンピシリン−スルバクタムを含む）、アミノグリコシド（限定されるものではないが、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、パロモマイシン、ストレプトマイシン、スペクチノマイシン、及びトブラマイシンを含む）、アンサマイシン（限定されるものではないが、リファキシミンを含む）、カルバペネム（限定されるものではないが、エルタペネム、ドリペネム、イミペネム、及びメロペネムを含む）、セファロスポリン（限定されるものではないが、セフタロリン、セフェピム、セフタジジム、セフトリアキソン、セファドロキシル、セファロチン、セファゾリン、セファレキシン、セファクロール、セフプロジル、フェクルロキシム（fecluroxime）、セフィキシム、セフジニル、セフジトレン、セフォタキシム、セフポドキシム、セフチブテン、及びセフトビプロールを含む）、クロラムフェニコール、グリコペプチド（限定されるものではないが、バンコマイシン、テイコプラニン、テラバンシン、ダルババンシン、及びオリタバンシンを含む）、ホレート合成阻害剤（限定されるものではないが、トリメトプリム−スルファメトキサゾールを含む）、フルオロキノロン（限定されるものではないが、シプロフロキサシンを含む）、リンコサミド（限定されるものではないが、クリンダマイシン、リンコマイシン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、ロキシスロマイシン、テリトロマイシン、及びスピラマイシンを含む）、リンコサミン、リポペプチド、マクロライド（限定されるものではないが、エリスロマイシンを含む）、モノバクタム、ニトロフラン（限定されるものではないが、フラゾリドン及びニトロフラントインを含む）、オキサゾリジノン（限定されるものではないが、リネゾリド、ポジゾリド、ラデゾリド、及びトレゾリドを含む）、キノロン（限定されるものではないが、エノキサシン、ガチフロキサシン、ゲミフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ナリジクス酸、ノルフロキサシン、トロバフロキサシン、グレパフロキサシン、スパルフロキサシン、及びテマフロキサシンを含む）、リファンピン、ストレプトグラミン、スルホンアミド（限定されるものではないが、マフェニド、スルファセタミド、スルファジアジン、スルファジメトキシン、スルファメチゾール、スルファメトキサゾール、スルファサラジン、及びスルフィソキサゾールを含む）、テトラサイクリン（限定されるものではないが、オキシサイクリン、ミノサイクリン、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、オキシテトラサイクリン、及びテトラサイクリンを含む）、ポリペプチド（限定されるものではないが、バシトラシン、ポリミキシンＢ、コリスチン、及び環式リポペプチドたとえばダプトマイ��ンを含む）、ファージ、又はそれらの組合せ若しくは誘導体を含みうる。
【００８０】
[0090]  他の実施形態では、抗感染剤５０２は、クロファジミン、エタンブトール、イソニアジド、リファンピシン、アルスフェナミン、クロラムフェニコール、ホスホマイシン、メトロニダゾール、チゲサイクリン、トリメトプリム、又はそれらの組合せ若しくは誘導体を含みうる。
【００８１】
[0091]  ある特定の実施形態では、抗真菌剤は、アムホテリシンＢ、アニズラフンギン、カスポフンギン、フルコナゾール、フルシトシン、イトラコナゾール、ケトコナゾール、ミカフンギン、ポサコナゾール、ラブコナゾール、ボリコナゾール、又はそれらの組合せ若しくは誘導体を含みうる。
【００８２】
[0092]  本方法５００はまた、工程５Ｅで、ある時間域にわたり第１のアリコート及び第２のアリコートを昇温でインキュベートすることを含みうる。第１のアリコート及び第２のアリコートは、それらのそれぞれの反応ベッセル１０６内でインキュベートするか又は異なる反応ベッセル１０６又は容器に移すことが可能である。たとえば、第１のアリコート及び第２のアリコートは、約３０℃〜約４０℃（たとえば３５℃±２℃）の温度に加熱してインキュベーション時間１１４にわたりインキュベートすることが可能である。インキュベーション時間１１４は、１５分間〜１時間超の範囲内でありうる。他の実施形態では、インキュベーション時間１１４は、１５分間未満又は４８時間まででありうる。
【００８３】
[0093]  インキュベーション時間１１４は、サンプル１０４中の疑われる感染因子１０２のタイプ、たとえば、細菌又は真菌のタイプに基づいて調整可能である。インキュベーション時間１１４はまた、抗感染剤５０２のタイプ、抗感染剤５０２の作用機序、サンプル１０４の量、又はそれらの組合せに基づいて調整可能である。インキュベーション時間１１４の開始遅延が可能であるか、又はインキュベーション時間１１４の開始前にプレインキュベーション時間を追加可能である。より遅効性の薬剤又は抗感染剤５０２（たとえばβ−ラクタム）の場合、開始遅延又はプレインキュベーション時間を追加可能である。いくつかの実施形態では、開始遅延又はプレインキュベーション時間は１０分間〜２時間でありうる。他の実施形態では、開始遅延又はプレインキュベーション時間は、薬剤又は抗感染剤５０２が奏功するのに必要な程度に長くすることが可能である。開始遅延又はプレインキュベーション時間の間、センサーからの読取り値又は測定値は、使用されないか又は作成されるいずれの成長曲線（モニターされるＯＲＰ信号）の一部としても含まれないであろう。開始遅延又はプレインキュベーション時間は、より多くの接種物又はより高濃度の感染因子１０２がサンプル１０４中又はアリコート中に存在する場合及び薬剤又は抗感染剤５０２の作用機序と比較して相対的に速く信号が発生する場合、とくに有用である。
【００８４】
[0094]  本方法５００は、工程５Ｆ（ｉ）で第１のセンサー５０８のレドックス活性材料に試験溶液５０６が流体連通するように、第１のセンサー５０８に試験溶液５０６を導入すること又は試験溶液５０６に第１のセンサー５０８を暴露することをさらに含みうる。本方法５００はまた、工程５Ｆ（ｉｉ）で第２のセンサー５１０のレドックス活性材料に対照溶液５０４が流体連通するように、第２のセンサー５１０に対照溶液５０４を導入すること又は対照溶液５０４に第２のセンサー５１０を暴露することを含みうる。
【００８５】
[0095]  ある特定の実施形態では、第１のセンサー５０８及び第２のセンサー５１０は、測定溶液の溶液特性（たとえばＯＲＰ）の変化に応答するように構成された酸化還元電位（ＯＲＰ）センサーでありうる。図５に示される実施形態例では、試験溶液５０６及び対照溶液５０４にそれぞれ第１のセンサー５０８及び第２のセンサー５１０を暴露することは、試験溶液５０６及び対照溶液５０４にそれぞれ第１のセンサー５０８及び第２のセンサー５１０のハンドヘルド又はプローブインスタンスの少なくとも一部を直接浸漬することを含みうる。この実施形態では、第１のセンサー５０８又は第２のセンサー５１０６のハンドヘルド又はプローブインスタンスは、電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンパラメーターアナライザー１１８に結合されたハンドヘルドＯＲＰセンサーでありうる。また、図５に示される代替実施形態例では、第１のセンサー５０８及び第２のセンサー５１０にそれぞれ試験溶液５０６及び対照溶液５０４を導入することは、第１のセンサー５０８を含むウェル又は容器に試験溶液５０６を注入、送達、又は他の形で導入すること及び第２のセンサー５１０を含む他のウェル又は容器に対照溶液５０４を導入することを含みうる。これらの実施形態では、第１のセンサー５０８及び第２のセンサー５１０は、１つの基材２０２上又は異なる基材２０２上に作製可能である。
【００８６】
[0096]  基材２０２は、高分子材料、金属、セラミック、半導体層、酸化物層、絶縁体、又はそれらの組合せで構成可能である。基材２０２は、試験ストリップ、カートリッジ、チップ若しくはラボオンチップ、マイクロ流体デバイス、マルチウェル容器、又はそれらの組合せの一部でありうる。いくつかの実施形態では、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８もまた、基材２０２上に作製又は位置決め可能である。他の実施形態では、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８は、センサーに電気的に結合された電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンデバイスでありうる。
【００８７】
[0097]  以下のセクションでより詳細に考察されるように、第１のセンサー５０８及び第２のセンサー５１０の各々は、活性電極と参照電極とを含みうる。そのほか、レドックス活性材料９０８は、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含みうる。
【００８８】
[0098]  本方法５００は、工程５Ｆ（ｉ）で第１のセンサー５０８に結合された１つ以上のパラメーターアナライザー１１８を用いて、ある時間域にわたり試験溶液５０６のＯＲＰをモニターすることをさらに含みうる。本方法５００はまた、工程５Ｆ（ｉｉ）で第２のセンサー５１０に結合された１つ以上のパラメーターアナライザー１１８を用いて類似の時間域にわたり対照溶液５０４のＯＲＰをモニターすることを含みうる。１つ以上の実施形態では、試験溶液５０６中又は対照溶液５０４中に存在するいずれの添加の又は外因性のレポーター分子も不在の状態で、試験溶液５０６及び対照溶液５０４のＯＲＰをモニター可能である。
【００８９】
[0099]  試験溶液５０６及び対照溶液５０４は、各々、溶液特性を有しうる。試験溶液５０６の溶液特性及び対照溶液５０４の溶液特性は、試験溶液５０６中及び対照溶液５０４中の感染因子１０２のエネルギー使用、酸素の取込み及び放出、成長、又はそれらの欠如に起因する電気活性レドックス種の量の変化に伴って変化可能である。たとえば、試験溶液５０６中の電気活性レドックス種の量は、試験溶液５０６中の感染因子１０２により行われる細胞活動の増加又は減少の結果として変化可能である。また、たとえば、対照溶液５０４中の電気活性レドックス種の量は、対照溶液５０４中の感染因子１０２により行われる細胞活動の結果として変化可能である。より具体的な例として、試験溶液５０６中又は対照溶液５０４中の表１の電子ドナーの量（たとえば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）やフラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤＨ２）などのエネルギー担体の量）は、試験溶液５０６中又は対照溶液５０４中の感染因子１０２の成長又はその欠如に起因して変化可能である。また、より具体的な他の例として、好気性呼吸に起因する試験溶液５０６中又は対照溶液５０４中の枯渇酸素の量は、試験溶液５０６中又は対照溶液５０４中の感染因子１０２の成長又はその欠如に起因する変化可能である。
【００９０】
[0100]  本方法５００は、試験溶液５０６のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとを比較して抗感染剤５０２に対する感染因子１０２の感受性を決定することをさらに含みうる。いくつかの実施形態では、試験溶液５０６のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとを比較することは、第１のセンサー５０８、第２のセンサー５１０、又はそれらの組合せに結合された１つ以上のパラメーターアナライザー１１８を用いて行いうる。他の実施形態では、試験溶液５０６のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとを比較することは、リーダー１２０などのパラメーターアナライザー１１８に電気的に結合又は通信可能に結合された他のデバイスを用いて行いうる。さらにそのほかの実施形態では、試験溶液５０６のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとを比較することは、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８とリーダー１２０との組合せを用いて行いうる。
【００９１】
[0101]  ある特定の実施形態では、リーダー１２０は、モバイルデバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットデバイス、又はコンピューティングデバイス、たとえば、ディスプレイ１２２を有するラップトップ又はデスクトップコンピューターでありうる。たとえば、ディスプレイ１２２は、モバイルデバイスディスプレイ、ハンドヘルドデバイスディスプレイ、タブレットディスプレイ、又はラップトップ若しくはデスクトップモニターでありうる。いくつかの実施形態では、パラメーターアナライザー１１８はまた、ディスプレイを含みうるか又はディスプレイを有するデバイスに信号若しくはリードアウトを無線通信しうる。
【００９２】
[0102]  パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、試験溶液５０６のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとを、ある時間域にわたりモニターして比較することが可能である。時間域は検出ウィンドウ５１２と言及しうる。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、この検出ウィンドウ５１２内で抗感染剤５０２に対する感染因子１０２の感受性を評価可能である。一実施形態では、検出ウィンドウ５１２は６０分間〜１２０分間でありうる。他の実施形態では、検出ウィンドウ５１２は５分間〜６０分間でありうる。そのほかの実施形態、検出ウィンドウ５１２は１２０分間超でありうる。
【００９３】
[0103]  一実施形態では、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、試験溶液５０６のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとの比較に関する論理コマンドを実行する１つ以上のコントローラー又はプロセッサーを含みうる。この及び他の実施形態では、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、比較の結果に関するリードアウト、グラフ、又は信号をディスプレイ１２２などのディスプレイ上に作成可能であるか又は作成するように他のデバイスに指示可能である。
【００９４】
[0104]  たとえば、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、試験溶液５０６のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、抗感染剤５０２に対して耐性があるとしてサンプル１０４中の感染因子１０２の感受性を決定又は評価することが可能である。この統計学的有意差は、閾値又はレンジを超える差でありうる。逆に言えば、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、検出ウィンドウ５１２内で試験溶液５０６のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとの間のある特定の統計学的有意差を検出した場合、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、抗感染剤５０２に対して感受性があるとして感染因子１０２の感受性を決定又は評価することが可能である。
【００９５】
[0105]  図５に示されていないが、本方法５００はまた、希釈サンプル１１２から第３のアリコートを分離して第３のアリコートに第２の濃度で抗感染剤５０２を導入することにより他の試験溶液を形成することを含みうる。いくつかの実施形態では、抗感染剤５０２の第２の濃度は、第１のアリコートに添加された抗感染剤５０２の第１の濃度未満でありうる。これらの実施形態では、抗感染剤５０２の第２の濃度は、抗感染剤５０２の第１の濃度を希釈することによる得ることが可能である。他の実施形態では、第２の濃度は第１の濃度超でありうる。
【００９６】
[0106]  本方法５００は、第３のセンサーのレドックス活性材料に他の試験溶液が流体連通するように第３のセンサーに他の試験溶液を導入することをさらに含みうる。他の試験溶液５０６のＯＲＰは、第３のセンサーに結合された１つ以上のパラメーターアナライザー１１８を用いてある時間域にわたりモニター可能である。ＯＲＰは、他の試験溶液中にいずれの添加レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。本方法５００はまた、他の試験溶液のＯＲＰと、第１のアリコートから形成された試験溶液５０６及び対照溶液５０４のＯＲＰと、を比較することを含みうる。ＯＲＰは、抗感染剤５０２に対する感染因子１０２の感受性の程度を決定するために比較可能である。たとえば、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、段階的スケールでサンプル１０４中の感染因子１０２の感受性の程度又はレベルを評価可能である。より具体的な例として、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、２つの試験溶液のＯＲＰの相互比較及び２つの試験溶液のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとの比較に基づいて、抗感染剤５０２に対して耐性がある、中程度の感受性がある、又は感受性があるとして、サンプル１０４中の感染因子１０２の感受性を評価可能である。
【００９７】
[0107]  いくつかの実施形態では、上述した本方法５００の工程の１つ以上は、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はパラメーターアナライザー１１８若しくはリーダー１２０に通信可能に結合若しくは電気的に結合された他のデバイスの非一過性機械可読媒体（たとえば、メモリー又は記憶ユニット）に機械実行可能命令又は論理コマンドとして記憶可能である。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はパラメーターアナライザー１１８若しくはリーダー１２０に結合された他のデバイスのいずれかは、上述した命令又は論理コマンドを実行するように構成された１つ以上のプロセッサー又はコントローラーを含みうる。
【００９８】
[0108]  図５に示される工程は、所望の結果を達成するために示された特定の順序を必要としない。さらに、ある特定の工程又はプロセスは、所望の結果を達成するために省略しうるか又は並行して行いうる。そのほか、本明細書に開示されたシステム又はデバイスはいずれも、図５の工程に示されたデバイス又はシステムの代わり使用可能である。
【００９９】
[0109]  図６は、１種以上の抗感染剤５０２に対する感染因子１０２の感受性さらには感染因子１０２の感受性のレベルを決定するマルチプレックスシステム６００のある実施形態を例示する。いくつかの実施形態では、マルチプレックスシステム６００は、カートリッジ、試験ストリップ、集積回路、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス、マイクロ流体システム若しくはチップ、又はそれらの組合せの一部でありうる。
【０１００】
[0110]  システム６００は、システム２００と同一のコンポーネントを多く備えた図２Ｃに例示されるシステム２００の他の一実施形態でありうる。システム６００は、同一の基材２０２上に規定された同一のサンプル送達表面２０４を含みうる。１つ以上の実施形態では、サンプル受取り表面２０４は、サンプル１０４を受け取るフラット表面でありうる。他の実施形態では、サンプル受取り表面２０４は、ウェル、ディボット、ディッシュ、又は容器の凹表面又はテーパー表面でありうる。たとえば、サンプル１０４は、分析のためにサンプル受取り表面２０４に注入、ポンプ移送、ピペッティング、スポッティング、又は他の形で導入することが可能である。
【０１０１】
[0111]  システム６００はまた、サンプル受取り表面２０４に流体連通した１つ以上の計量コンジット２０６を含みうる。いくつかの実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、サンプル受取り表面２０４上のサンプル１０４に希釈用溶液１１０を送達するチャネル、通路、キャピラリー、チューブ、それらの一部、又はそれらの組合せでありうる。たとえば、１つ以上の計量コンジット２０６は、基材２０２上に規定されたチャネル、通路、キャピラリー、又はチューブを意味しうる。また、たとえば、１つ以上の計量コンジット２０６は、ハイドロリックポンプ、ニューマチックポンプ、蠕動ポンプ、真空若しくは正圧ポンプ、手動式若しくは機械式ポンプ、シリンジポンプ、又はそれらの組合せの一部として機能するチャネル、通路、キャピラリー、又はチューブを意味しうる。たとえば、１つ以上の計量コンジット２０６は、マイクロ流体チャネル若しくはチューブ又は真空システムの一部として機能するチャネルでありうる。
【０１０２】
[0112]  いくつかの実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、約１：１〜約１：１０の希釈比にサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するように構成可能である。他の実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、約１：１０〜約１：１００の希釈比にサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するように構成可能である。そのほかの実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、約１：１００〜約１：１０００の希釈比にサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するように構成可能である。さらにそのほかの実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６は、約１：１０００〜約１：１００００の希釈比にサンプル１０４を希釈用溶液１１０で希釈するように構成可能である。
【０１０３】
[0113]  システム６００はまた、複数のセンサー及びセンサーの各々とサンプル受取り表面２０４とを接続してそれらの間に延在する複数のサンプル送達コンジット、１つ以上の計量コンジット２０６、又はそれらの組合せを含みうる。ある特定の実施形態では、１つ以上の計量コンジット２０６はまた、少なくとも第１のアリコート、第２のアリコート、第３のアリコート、第４のアリコート、及び第５のアリコートを含む複数のアリコートに希釈サンプルを分離可能である。これらの実施形態では、希釈サンプルのアリコートは、センサーにつながるサンプル送達コンジットに１つ以上の計量コンジット２０６から自動流入可能である。
【０１０４】
[0114]  他の実施形態では、サンプル１０４は、個別の反応ベッセル内、試験チューブ内、又は容器内でユーザー又は技術者により希釈可能である。これらの実施形態では、ユーザーは、希釈サンプルを複数のアリコートに分離して、アリコートの各々をサンプル送達コンジット又は直接センサーのどちらかに導入可能である。
【０１０５】
[0115]  図６に示される実施形態例では、複数のセンサーは、少なくとも第１のセンサー５０８、第２のセンサー５１０、第３のセンサー６０２、第４のセンサー６０４、及び第５のセンサー６０６を含みうる。ここでは５つのセンサーが記載されるが、当業者は、システム６００が５つ超のセンサーを含みうることを理解すべきである。
【０１０６】
[0116]  いくつかの実施形態では、センサー（第１のセンサー５０８、第２のセンサー５１０、第３のセンサー６０２、第４のセンサー６０４及び第５のセンサー６０６のいずれかを含む）は、図９Ａ及び９Ｂとの関連で記載のセンサー９００でありうる。たとえば、センサーは、マイクロ又はナノスケールのＯＲＰセンサーでありうる。センサーは、基材２０２の表面上に作製又は位置決め可能である。たとえば、基材２０２は、回路、チップ、又はデバイスの一部でありうるとともに、センサーは、かかる回路、チップ、又はデバイスのコンポーネント、たとえば、限定されるものではないが、１つ以上のトランジスター、ゲート、又は他の電気部品を含みうる。いくつかの実施形態では、センサーは、基材２０２に沿って規定されたウェル、ディボット、カットアウト、又はグルーブ内に位置決め可能である。これらの及び他の実施形態では、希釈サンプルは、ウェル、ディボット、カットアウト、又はグルーブの各々に注入、方向付け、又は他の形で導入することが可能である。
【０１０７】
[0117]  センサーの各々は、活性電極及び参照電極を含みうる。センサーの各々はまた、レドックス活性材料９０８（図９Ａ及び９Ｂを参照されたい）又は層、たとえば、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せを含みうる。センサーについては、以下のセクションでより詳細に考察する。
【０１０８】
[0118]  サンプル送達コンジット（たとえば、第１のサンプル送達コンジット６０８、第２のサンプル送達コンジット６１０、第３のサンプル送達コンジット６１２、第４のサンプル送達コンジット６１４、及び第５のサンプル送達コンジット６１６）は、サンプル受取り表面２０４と複数のセンサーとの間に延在可能であるか、又は１つ以上の計量コンジット２０６と複数のセンサーとの間に延在可能である。サンプル送達コンジットは、センサーに希釈サンプルを送達するチャネル、通路、キャピラリー、チューブ、マイクロ流体チャネル、それらの一部、又はそれらの組合せでありうる。サンプル送達コンジットは、希釈サンプルのアリコートをセンサーに流体連通させることが可能である。たとえば、サンプル送達コンジットの各々は、希釈サンプルのアリコートをセンサーのレドックス活性材料又は層に流体連通させることが可能である。
【０１０９】
[0119]  図６に示される実施形態例では、サンプル送達コンジットの各々は、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤によりカバー又は被覆することが可能である。抗感染剤は、図５との関連で考察した抗感染剤５０２のいずれかでありうる。サンプル送達コンジットは、希釈サンプルのアリコートがサンプル送達コンジットを貫流してセンサーへの途中で凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤と混合されるように構成可能である。この及び他の実施形態例では、サンプル１０４の希釈に使用される希釈用溶液１１０は、Mueller Hinton成長培地（ＭＨＧ）などの成長培地、成長インデューサー、又はそれらの組合せを含みうる。
【０１１０】
[0120]  他の実施形態では、サンプル１０４の希釈に使用される希釈用溶液１１０は、脱イオン水又は生理食塩水溶液でありうるとともに、サンプル送達コンジット２０８は、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤及び凍結乾燥又は乾燥した形態の成長培地の両方によりカバー又は被覆することが可能である。これらの実施形態では、サンプル送達コンジットを貫流する希釈サンプルのアリコートは、センサーへの途中で凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤及び成長培地と混合可能である。
【０１１１】
[0121]  図６に示されていないそのほかの実施形態では、サンプル送達コンジット２０８は、水性形態で抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せを含有可能である。これらの実施形態では、希釈サンプルのアリコートは、センサーへの途中で水性形態の抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せと混合可能である。
【０１１２】
[0122]  さらにそのほかの実施形態では、センサー自体（たとえば、センサーの１つ以上の層）のいくつかは、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せによりカバー又は被覆することが可能である。これらの実施形態では、希釈サンプルのアリコートは、アリコートがセンサーに達するとき又はセンサーに流体連通しているとき、抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せと混合可能である。さらに、図に示されていない他の実施形態では、センサーの近くの表面は、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せによりカバー又は被覆することが可能である。これらの実施形態では、希釈サンプルのアリコートは、凍結乾燥した抗感染剤又は成長培地によりカバー又は被覆された表面に希釈サンプルが流体連通しているとき、凍結乾燥又は乾燥した形態の抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せと混合可能である。
【０１１３】
[0123]  すべてのかかる実施形態では、センサーの少なくとも１つにつながるサンプル送達コンジットの少なくとも１つは、抗感染剤フリーであるか又はそれを欠失している。これらの実施形態では、このサンプル送達コンジットを貫流する希釈サンプルは、対照溶液として作用可能である。また、これらの実施形態では、抗感染剤と混合された希釈サンプルのアリコートの各々は、試験溶液と言及しうる。
【０１１４】
[0124]  図６に示されるシステム６００は、複数の抗感染剤（さらには複数の濃度の１種以上の抗感染剤）に対する感染因子１０２を含むサンプル１０４の感受性を並行して決定するために使用可能である。したがって、図６のマルチプレックスシステム６００の利点の１つは、高スループット抗生物質感受性試験を実施する能力である。
【０１１５】
[0125]  図に示されていないさらなる代替実施形態では、ユーザーは、サンプル１０４を成長培地で希釈して希釈サンプルのアリコートに１種以上の抗感染剤を混合した後、システム６００に混合物を導入可能である。これらの実施形態では、ユーザーは、希釈サンプルと抗感染剤とを含む混合物をサンプル受取り表面２０４又は直接センサーに導入可能である。
【０１１６】
[0126]  いくつかの実施形態では、システム６００は、ある時間域（たとえばインキュベーション時間１１４）にわたり約３０℃〜約４０℃（たとえば３５℃±２℃）の温度に混合物を加熱することにより、抗感染剤、成長培地、又はそれらの組合せと混合された希釈サンプルをインキュベートするように構成されたインキュベートコンポーネントをさらに含みうる。
【０１１７】
[0127]  システム６００はまた、センサーに電気的に結合又は通信可能に結合された１つ以上のパラメーターアナライザー１１８と、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８に電気的に結合又は通信可能に結合されたリーダー１２０と、を含みうる。いくつかの実施形態では、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８は、基材２０２上に作製又は位置決め可能である。他の実施形態では、１つ以上のパラメーターアナライザー１１８は、センサーに電気的に結合された電圧計やマルチメーターなどのスタンドアロンデバイスでありうる。いくつかの実施形態、リーダー１２０及びパラメーターアナライザー１１８は、１つのデバイスにインテグレート可能である。図６に示されるパラメーターアナライザー１１８及びリーダー１２０は、図５に示されるものと同一のパラメーターアナライザー１１８及びリーダー１２０でありうる。
【０１１８】
[0128]  パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとを、ある時間域にわたりモニターして比較することが可能である。この時間域は６０分間〜１２０分間でありうる。他の実施形態では、この時間域は５分間〜６０分間でありうる。そのほかの実施形態では、この時間域は１２０分間超でありうる。
【０１１９】
[0129]  いくつかの実施形態では、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの比較に関する論理コマンドを実行する１つ以上のコントローラー又はプロセッサーを含みうる。この及び他の実施形態では、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、比較の結果に関するリードアウト、グラフ、又は信号をディスプレイ１２２などのディスプレイ上に作成可能であるか又は作成するように他のデバイスに指示可能である。
【０１２０】
[0130]  たとえば、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、抗感染剤に対して耐性があるとしてサンプル１０４中の感染因子１０２の感受性を決定又は評価することが可能である。この統計学的有意差は、閾値又はレンジを超える差でありうる。逆に言えば、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間のある特定の統計学的有意差を検出した場合、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、抗感染剤に対して感受性があるとして感染因子１０２の感受性を決定又は評価することが可能である。
【０１２１】
[0131]  以下のセクションで考察されるように、システム６００はまた、段階的スケールでサンプル１０４中の感染因子１０２の感受性の程度又はレベルを評価可能である。より具体的な例として、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、２つの試験溶液のＯＲＰの相互比較及び２つの試験溶液のＯＲＰと対照溶液５０４のＯＲＰとの比較に基づいて、抗感染剤５０２に対して耐性がある、中程度の感受性がある、又は感受性があるとして、サンプル１０４中の感染因子１０２の感受性を評価可能である。
【０１２２】
[0132]  たとえば、図６に示されるように、システム６００は、少なくとも第１のサンプル送達コンジット６０８、第２のサンプル送達コンジット６１０、第３のサンプル送達コンジット６１２、第４のサンプル送達コンジット６１４、及び第５のサンプル送達コンジット６１６を含みうる。計量コンジット２０６はまた、第１のアリコート、第２のアリコート、第３のアリコート、第４のアリコート、及び第５のアリコートに希釈サンプルを分離可能である。システム６００は、第１のアリコートを第１のサンプル送達コンジット６０８に、第２のアリコートを第２のサンプル送達コンジット６１０に、第３のアリコートを第３のサンプル送達コンジット６１２に、第４のアリコートを第４のサンプル送達コンジット６１４に、及び第５のアリコートを第５のサンプル送達コンジット６１６に方向付け可能である。
【０１２３】
[0133]  第１のサンプル送達コンジット６０８は、第１の濃度で第１の抗感染剤を含みうるとともに、第３のサンプル送達コンジット６１２は、第２の濃度で第１の抗感染剤を含みうる。いくつかの実施形態では、第２の濃度は、第１の濃度未満でありうるとともに、第１の濃度で第１の抗感染剤を含む溶液を希釈することにより得ることが可能である。
【０１２４】
[0134]  第４のサンプル送達コンジット６１４は、第１の濃度で第２の抗感染剤を含みうるとともに、第５のサンプル送達コンジット６１６は、第２の濃度で第２の抗感染剤を含みうる。第２の抗感染剤は、第１の抗感染剤と異なる抗感染剤でありうる。
【０１２５】
[0135]  第２のサンプル送達コンジット６１０は、第２のサンプル送達コンジット６１０を介して導入される希釈サンプルの第２のアリコートを対照溶液とみなせるように、いずれの抗感染剤もフリーでありうるか又はそれを欠失しうる。第１のサンプル送達コンジット６０８は、第１のセンサー５０８に希釈サンプルの第１のアリコートを導入するように構成可能である。第１のアリコートは、第１の試験溶液を形成するために第１の濃度で凍結乾燥又は乾燥した第１の抗感染剤と混合可能である。第３のサンプル送達コンジット６１２は、第３のセンサー６０２に希釈サンプルの第３のアリコートを導入するように構成可能である。第３のアリコートは、第２の試験溶液を形成するために第２の濃度で凍結乾燥又は乾燥した第１の抗感染剤と混合可能である。第４のサンプル送達コンジット６１４は、第４のセンサー６０４に希釈サンプルの第４のアリコートを導入するように構成可能である。第４のアリコートは、第３の試験溶液を形成するために第１の濃度で凍結乾燥又は乾燥した第２の抗感染剤と混合可能である。第５のサンプル送達コンジット６１６は、第５のセンサー６０６に希釈サンプルの第５のアリコートを導入するように構成可能である。第５のアリコートは、第４の試験溶液を形成するために第２の濃度で凍結乾燥又は乾燥した第２の抗感染剤と混合可能である。
【０１２６】
[0136]  パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第１のセンサー５０８のレドックス活性材料に第１の試験溶液が流体連通しているとき、第１の試験溶液のＯＲＰをモニター可能である。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第２のセンサー５１０のレドックス活性材料に対照溶液が流体連通しているとき、対照溶液のＯＲＰをモニター可能である。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第３のセンサー６０２のレドックス活性材料に第２の試験溶液が流体連通しているとき、第２の試験溶液のＯＲＰをモニター可能である。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第４のセンサー６０４のレドックス活性材料に第３の試験溶液が流体連通しているとき、第３の試験溶液のＯＲＰをモニター可能である。パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第５のセンサー６０６のレドックス活性材料に第４の試験溶液が流体連通しているとき、第４の試験溶液のＯＲＰをモニター可能である。第１の試験溶液、第２の試験溶液、第３の試験溶液、第４の試験溶液、及び対照溶液のＯＲＰは、それぞれ第１の試験溶液、第２の試験溶液、第３の試験溶液、第４の試験溶液、及び対照溶液中に、いずれの添加レポーター分子も外因性レポーター分子も存在させることなくモニター可能である。
【０１２７】
[0137]  パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第２の試験溶液のＯＲＰと第１の試験溶液及び対照溶液のＯＲＰとを比較して、第１の抗感染剤に対する感染因子１０２の感受性の程度を決定可能である。たとえば、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、第１の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差（すなわち、感染因子１０２は第１の試験溶液中で死亡又は瀕死の状態である）及び第２の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差（すなわち、感染因子１０２は第２の試験溶液中で死亡又は瀕死の状態である）の両方を検出した場合、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第１の抗感染剤に対して感受性があるとして感染因子１０２を決定可能である。代替的に、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、第１の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合（すなわち、感染因子１０２は第１の試験溶液中で生存し成長する）且つ第２の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合（すなわち、感染因子１０２は第２の試験溶液中で生存し成長する）、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第１の抗感染剤に対して耐性があるとして感染因子１０２を決定可能である。さらなる代替例として、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、第１の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出したが（すなわち、感染因子１０２は第１の試験溶液中で又はより高濃度の第１の抗感染剤で死亡又は瀕死の状態である）、第２の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合（すなわち、感染因子１０２は第２の試験溶液中で又はより低濃度の第１の抗感染剤で生存し成長する）、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第１の抗感染剤に対して中程度の感受性があるとして感染因子１０２を決定可能である。
【０１２８】
[0138]  パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せはまた、第４の試験溶液のＯＲＰと第３の試験溶液及び対照溶液のＯＲＰとを比較して第２の抗感染剤に対する感染因子１０２の感受性の程度を決定可能である。たとえば、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、第３の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差（すなわち、感染因子１０２は第３の試験溶液（より高濃度の第２の抗感染剤である）中で死亡又は瀕死の状態である）及び第４の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差（すなわち、感染因子１０２は第２の試験溶液中で死亡又は瀕死の状態である）の両方を検出した場合、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第２の抗感染剤に対して感受性があるとして感染因子１０２を決定可能である。代替的に、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せが、第３の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合（すなわち、感染因子１０２は第３の試験溶液（より高濃度の第２の抗感染剤である）中で生存し成長する）且つ第４の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合（すなわち、感染因子１０２は第４の試験溶液（より低濃度の第２の抗感染剤である）中で生存し成長する）、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第２の抗感染剤に対して耐性があるとして感染因子１０２を決定可能である。さらに、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０又はそれらの組合せが、第３の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出したが（すなわち、感染因子１０２は第３の試験溶液（より高濃度の第２の抗感染剤である）中で死亡又は瀕死の状態である）、第４の試験溶液のＯＲＰと対照溶液のＯＲＰとの間の統計学的有意差を検出できなかった場合（すなわち、感染因子１０２は第４の試験溶液（より低濃度の第２の抗感染剤である）中で生存し成長する）、パラメーターアナライザー１１８、リーダー１２０、又はそれらの組合せは、第２の抗感染剤に対して中程度の感受性があるとして感染因子１０２を決定可能である。
【０１２９】
[0139]  図７Ａは、溶液中の抗感染剤（たとえば抗感染剤５０２）に対して感受性も耐性もない感染因子１０２の成長曲線例７００を例示する。成長曲線７００は、サンプル溶液に流体連通したＯＲＰセンサー（限定されるものではないが第１のセンサー５０８又は第２のセンサー５１０を含む）のセンサー出力をモニターすることにより記録可能である。一実施形態では、センサー出力は、活性電極と参照電極との間の電位差でありうる（図９Ａ及び９Ｂを参照されたい）。ＯＲＰセンサーのセンサー出力は、サンプル溶液（たとえば、試験溶液又は対照溶液５０４のいずれか）のＯＲＰの変化に伴って変化可能である。
【０１３０】
[0140]  ＯＲＰセンサーの電圧出力は、経時的に変化可能である。たとえば、図７Ａに示されるように、センサーの電圧出力は、溶液中の感染因子１０２のエネルギー使用、酸素の取込み及び放出、成長、又は代謝に起因して、サンプル溶液の溶液特性の変化に伴って経時的に減少可能である。いくつかの実施形態では、センサーの電圧出力の変化（たとえば減少）は、シグモイドパターン若しくは形状、ステップ関数若しくは形状、又は他のパターン若しくは形状に従いうる。より長い時間スケールにわたり、センサーの出力又は電圧は、増加し始めたりより正側になったりしうる。
【０１３１】
[0141]  たとえば、センサーの電圧出力は、溶液中の感染因子１０２により行われる細胞活動の結果としてサンプル溶液変化の溶液特性として経時的に減少可能である。より具体的な例として、サンプル溶液の溶液特性は、抗感染剤耐性感染因子１０２の成長に起因するサンプル溶液中のエネルギー担体（たとえばニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）及びフラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤＨ２））の量の変化に伴って変化可能である）。また、より具体的な他の例として、サンプル溶液中の枯渇酸素の量は、溶液中の感染因子１０２の成長又はその欠如に起因して変化可能である。
【０１３２】
[0142]  図７Ｂは、溶液中の抗感染剤（たとえば抗感染剤５０２）に対して感受性のある又は耐性のない感染因子１０２の成長曲線例７０２を例示する。成長曲線７０２は、サンプル溶液に流体連通したＯＲＰセンサーのセンサー出力をモニターすることにより記録可能である。図７Ｂに示されるように、成長曲線７０２は、相対的に一定しうるか（たとえば、実質的にフラットな線）又はごくわずか変化しうる。図７Ｂに示されていない他の実施形態では、成長曲線７０２は、あらかじめ決められた閾値レンジ内の変化を呈しうる。サンプル溶液（たとえば、試験溶液又は対照溶液５０４のいずれか）のＯＲＰが相対的に一定した状態をとれば、ＯＲＰセンサーのセンサー出力は相対的に一定した状態をとりうる。
【０１３３】
[0143]  一実施形態では、ＯＲＰセンサーの電圧出力は、活性電極と、参照電極、たとえば、外部参照電極、オンチップ参照電極、又は他の参照電極と、の間の電位差でありうる。
【０１３４】
[0144]  溶液中の感染因子１０２に対する抗感染剤５０２の阻害効果に起因するサンプル溶液の溶液特性が相対的に一定した状態をとれば、ＯＲＰセンサーの電圧出力は相対的に一定した状態をとりうる。
【０１３５】
[0145]  図８は、各種抗感染剤５０２の存在下における陽性血液培養物由来のシュードモナス・エルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）（ＰＡｅ）の成長曲線例を例示する。ＰＡｅ陽性血液培養物をMueller Hinton成長培地（ＭＨＧ）中に５×１０５ＣＦＵ／ｍＬの濃度に希釈し、さまざまな抗生物質を用いてその感受性ブレイクポイントでプローブした。図８に示されるように、抗生物質は、（１）イミペネム（ＩＭＩ）、（２）セフタジジム（ＣＡＺ）、（３）ドリペネム（ＤＯＲ）、（４）セフェピム（ＣＰＭ）、（５）レボフロキサシン（ＬＶＸ）、（６）シプロフロキサシン（ＣＩＰ）、（７）ノルフロキサシン（ＮＯＲ）、及び（８）ゲンタマイシン（ＧＥＮ）を含む。ＯＲＰセンサー（たとえば、図５及び６との関連で考察したセンサーのいずれか）にＰＡｅと抗生物質との混合物を暴露し、混合物のＯＲＰの変化を経時的に評価し、そして抗生物質を含まない細菌サンプル（図８でＭＨＧと記された曲線）と比較した。全検出時間にわたりフラット又は実質的にフラットな線は、細菌の排除又は抗生物質に対する感受性を示唆しうる。フラット又は実質的にフラットな線及びそれに続くＯＲＰの遅延変化は、細菌の部分排除（すなわち、抗生物質の存在下における時間シフト再成長）又は抗生物質に対する中程度の感受性を示唆しうる。
【０１３６】
[0146]  図９Ａは、センサー９００の一実施形態の側面図を例示する。センサー９００は、図１、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、５、及び６に示されるセンサーのいずれかでありうるか又はいずれかを意味しうる（限定されるものではないが、図１、２Ａ、２Ｂ、又は２Ｃのセンサー１１６、図５又は６の第１のセンサー５０８又は第２のセンサー５１０、及び図６の第３のセンサー６０２、第４のセンサー６０４、又は第５のセンサー６０６を含む）。センサー９００は、活性電極９０１と外部参照電極９０２とを含む電気化学電池でありうる。センサー９００のいくつかの実施形態では、センサー９００の電極は、活性電極９０１及び外部参照電極９０２のみである。
【０１３７】
[0147]  活性電極９０１は、基材層９０４から延在可能であるか又はその上に配設可能である。基材層９０４は、ポリマー、酸化物、セラミック、それらの複合材などのいずれかの非伝導性材料で構成可能であるが、それらに限定されるものではない。電気化学電池は、サンプル溶液９１０を保持するように構成された壁９０６に囲まれうるか又はそれに含まれうる。壁９０６は、不活性又は非伝導性の材料で作製可能である。
【０１３８】
[0148]  サンプル溶液９１０は、希釈サンプル１１２、試験溶液、対照溶液５０４、又はそれらのアリコートのいずれかを意味しうる。外部参照電極９０２の少なくとも一部は、サンプル溶液９１０に流体連通又は流体接触しうる。たとえば、外部参照電極９０２は、サンプル溶液９１０中に延在可能また浸漬可能である。外部参照電極９０２はまた、安定な又は周知の内部電圧を有しうるとともに、センサー９００は、活性電極９０１の電位の相対変化を決定又は測定するために外部参照電極９０２を使用可能である。一実施形態では、外部参照電極９０２は、スタンドアロンのプローブ又は電極でありうる。他の実施形態では、外部参照電極９０２は、パラメーターアナライザー１１８に結合可能である。いくつかの実施形態では、複数のセンサー（限定されるものではないが、第１のセンサー５０８、第２のセンサー５１０、第３のセンサー６０２、第４のセンサー６０４、又は第５のセンサー６０６のいずれかを含む）は、同一の外部参照電極９０２を共有して使用することが可能である。
【０１３９】
[0149]  一実施形態では、外部参照電極９０２は、銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）電極でありうる。他の実施形態では、外部参照電極９０２は、飽和カロメル参照電極（ＳＣＥ）又は銅−硫酸銅（ＩＩ）電極（ＣＳＥ）を含みうる。外部参照電極９０２はまた、活性電極の一部でないいずれかの金属、たとえば、白金、銀、金、若しくはそれらの組合せ、いずれかの金属酸化物材料若しくは半導体酸化物材料、たとえば、酸化アルミニウム、酸化イリジウム、酸化ケイ素、又はいずれかの伝導性ポリマー電極、たとえば、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、若しくはそれらの組合せを含む擬似参照電極でありうる。
【０１４０】
[0150]  活性電極９０１は、複数の伝導層（たとえば、金属層のスタック）と、複数の伝導層の上のレドックス活性材料９０８又は層、たとえば、金層、白金層、金属酸化物層、炭素層、又はそれらの組合せと、を含みうる。いくつかの実施形態では、金属酸化物層は、酸化イリジウム層、酸化ルテニウム層、又はそれらの組合せを含みうる。パラメーターアナライザー１１８は、活性電極９０１及び外部参照電極９０２に結合可能である。
【０１４１】
[0151]  パラメーターアナライザー１１８は、瞬間的に又はある時間域にわたり外部参照電極９０２と活性電極９０１との間の電位差を測定することによりサンプル溶液９１０のＯＲＰを決定可能である。図９Ａに示されるように、パラメーターアナライザー１１８は、電圧計又はいずれかの他のタイプの高インピーダンス増幅器又はソースメーターでありうる。電圧計は、活性電極９０１のレドックス活性材料９０８と電気活性レドックス種を含有するサンプル溶液９１０との間の界面における平衡電位の相対変化を測定可能である。サンプル溶液９１０の溶液特性は、溶液中の感染因子１０２のエネルギー使用、酸素の取込み及び放出、成長、又は代謝に起因する電気活性レドックス種の量の変化に伴って変化可能である。たとえば、サンプル溶液９１０中の電気活性レドックス種の量は、溶液中の感染因子１０２により行われる細胞活動の結果として変化可能である。より具体的な例として、サンプル溶液９１０中の表１の電子ドナーの量（たとえば、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）やフラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤＨ２）などのエネルギー担体の量）は、溶液中の感染因子１０２の成長又はその欠如に起因して変化可能である。また、より具体的な他の例として、サンプル溶液９１０中の枯渇酸素の量は、溶液中の感染因子１０２の成長又はその欠如に起因して変化可能である。
【０１４２】
[0152]  一実施形態では、活性電極９０１は金属層を含みうる。金属層は、金層、白金層、又はそれらの組合せを含みうる。活性電極９０１はまた、複数の層の上に酸化イリジウムや酸化ルテニウムなどのレドックス活性金属酸化物層を有する半導体層を含む複数の層を含みうる。他の実施形態では、活性電極９０１は、１つ以上の金属層、１つ以上のレドックス活性金属酸化物層、１つ以上の半導体層、又はそれらのいずれかの組合せ若しくはスタッキング配置を含みうる。
【０１４３】
[0153]  図９Ｂは、図９Ａの外部参照電極９０２の代わりに基材層９０４上に配設されたオンチップ参照電極９１２を有するセンサー９００の他の一実施形態の側面図を例示する。センサー９００のいくつかの実施形態では、センサー９００の電極は、活性電極９０１及びオンチップ参照電極９１２のみである。
【０１４４】
[0154]  これらの及び他の実施形態では、オンチップ参照電極９１２は、高分子コーティングにより被覆可能である。たとえば、オンチップ参照電極９１２は、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）コーティング、ペルフルオロスルホネートコーティング（たとえばＮａｆｉｏｎ（商標））、又はそれらの組合せにより被覆可能である。
【０１４５】
[0155]  オンチップ参照電極９１２は、基材層９０４上に作製されること又はそれにインテグレートされることを除けば、外部参照電極９０２と同一の目的を果たしうる。オンチップ参照電極９１２は、活性センサー１２０に近接して又はその近傍に位置決め可能である。図９Ｂのセンサー９００は、図９Ａのセンサー９００と同一の機能を果たしうる。図９Ｂの活性電極９０１に類似して、オンチップ参照電極９１２もまた、壁９０６内に保持されたサンプル溶液９１０に流体連通又は連通することが可能である。
【０１４６】
[0156]  オンチップ参照電極９１２は、金属、半導体材料、又はそれらの組合せで構成可能である。オンチップ参照電極９１２の金属は、酸化物層、シラン層、ポリマー層、又はそれらの組合せによりカバー可能である。他の一実施形態では、オンチップ参照電極９１２は、Ａｇ／ＡｇＣｌオンチップ参照電極などの金属塩と組み合わせた金属でありうる。他の一実施形態では、オンチップ参照電極は、明確に規定された電位を有する小型電極でありうる。いくつかの実施形態では、複数のセンサーは、同一のオンチップ参照電極９１２を共有して使用することが可能である。オンチップ参照電極９１２は、飽和カロメル参照電極（ＳＣＥ）又は銅−硫酸銅（ＩＩ）電極（ＣＳＥ）を含みうる。オンチップ参照電極９１２はまた、活性電極の一部でないいずれかの金属、たとえば、白金、銀、金、若しくはそれらの組合せ、いずれかの金属酸化物材料若しくは半導体酸化物材料、たとえば、酸化アルミニウム、酸化イリジウム、酸化ケイ素、又はいずれかの伝導性ポリマー電極、たとえば、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、若しくはそれらの組合せを含む擬似参照電極を含みうる。
【０１４７】
[0157]  本明細書に記載及び例示される個別の変形形態又は実施形態の各々は、他の変形形態又は実施形態のいずれかのフィーチャーから容易に分離しうる又はそれらと容易に組み合わせうる離散したコンポーネント及びフィーチャーを有する。特定の状況、材料、物質組成、プロセス、プロセス行為、又は工程を本発明の目的、趣旨、又は範囲に適応させるために変更を加えうる。
【０１４８】
[0158]  本明細書に列挙された方法は、論理的に可能な列挙されたイベントのいずれかの順序さらにはイベントの列挙された順序で行いうる。たとえば、図に示されるフローチャート又はプロセスフローは、所望の結果を達成するために示された特定の順序を必要としない。さらに、所望の結果を達成するために追加の工程又は操作を提供しうるか又は工程又は操作を排除しうる。
【０１４９】
[0159]  本明細書に開示された方法の全部又は一部は、コンピューティングデバイス又は他のタイプの機械のプロセッサー又は処理ユニットにより可読又は実行可能な命令を含む非一過性機械可読又はアクセス可能な媒体で具現化しうることは、当業者であれば理解されよう。
【０１５０】
[0160]  さらに、値の範囲が提供された場合、その範囲の上限と下限との間のすべての介在値及びその指定範囲内のいずれかの他の指定値又は介在値は、本発明の範囲内に包含される。また、記載された本発明の変形形態のいずれかの任意選択のフィーチャーは、独立して又は本明細書に記載のフィーチャーのいずれか１つ以上との組合せで規定又は特許請求しうる。
【０１５１】
[0161]  本明細書に挙げられるすべての既存の主題（たとえば、刊行物、特許、特許出願、及びハードウェア）は、主題が本発明のものと矛盾する場合（その場合、本明細書のものが優先するものとする）を除いてその全体が参照により本明細書に組み込まれる。参照されたアイテムは、単に本願の出願日前に開示されたものとして提供されているにすぎない。本明細書の記載内容は、先行発明に基づいて本発明がかかる資料に先行する権利が与えられないことを容認するとみなされるべきものではない。
【０１５２】
[0162]  単数形のアイテムの参照は、存在する同一のアイテムの複数形が存在する可能性を含む。より具体的には、本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられる場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」、「ｓａｉｄ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明確に規定されない限り複数形の参照を含む。いずれかの任意選択の要素を除外するように特許請求の範囲を策定しうることにさらに留意されたい。したがって、この記述は、特許請求要素の列挙又は「否定的」限定の使用との関連で、「単独」、「のみ」などのような排他的用語の使用の先行基礎として機能することが意図される。とくに定義がない限り、本明細書で用いられる科学技術用語はすべて、本発明が属する技術分野の当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。
【０１５３】
[0163]  本開示は、規定された特定の形態の範囲に限定することを意図するものではなく、本明細書に記載の変形形態又は実施形態の代替形態、修正形態、及び等価形態をカバーすることが意図される。さらに、本開示の範囲は、本開示を考慮して当業者に自明になりうる他の変形形態又は実施形態を十分に包含する。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【国際調査報告】
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