Способ мультиплексного анализа с помощью магнитных меток и устройство для его осуществления

1. Способ мультиплексного определения одновременно нескольких аналитов в жидком образце, состоящий в том, что анализ проводят с использованием модулей в виде иммунохроматографических тест-полосок и магнитных частиц в качестве детектируемых меток;
на каждой из упомянутых тест-полосок формируют зону приема образца, по крайней мере одну зону считывания и используют подвижный объект, связанный с магнитными частицами;
каждую из упомянутых тест-полосок изготавливают из пористого материала, который позволяет жидкому образцу, аналитам и подвижному объекту перемещаться из зоны приема образца в направлении зоны считывания и через зону считывания;
зоны считывания на каждой из упомянутых тест-полосок выполняют с возможностью взаимодействия с разными аналитами в жидком образце и селективной (специфической) фиксации упомянутого подвижного объекта,
отличающийся тем, что
формируют аналитическое мультиплексное устройство, в котором упомянутые тест-полоски ориентируют таким образом, чтобы направления от зоны приема образца к зоне считывания тест-полосок были приблизительно параллельны между собой;
пространственно разносят положения каждой из зон считывания упомянутых тест-полосок вдоль приблизительно общего направления от зоны приема образца к зоне считывания;
располагают упомянутое мультиплексное устройство внутри картриджа, который выполняют из материала, проницаемого для внешне генерируемого магнитного поля;
упомянутый картридж снабжают по крайней мере одним участком для приема жидкого образца, который позволяет привести в контакт жидкий образец с зонами приема образца на тест-полосках упомянутого мультиплексного устройства;
позиционируют упомянутый картридж в измерительной ячейке детектора количества магнитных частиц вблизи каждой из зон считывания тест-полосок упомянутого мультиплексного устройства;
воздействуют зондирующим (опрашивающим) магнитным полем на область вблизи каждой из упомянутых зон считывания упомянутого мультиплексного устройства и регистрируют индукционные сигналы отклика, зависящие от количества магнитных частиц, оказавшихся связанными на каждой зоне считывания тест-полосок упомянутого мультиплексного устройства;
используют упомянутые сигналы отклика для определения содержания аналитов в образце.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые тест-полоски размещают в виде трехмерной структуры внутри картриджа, по крайней мере часть которого выполняют цилиндроподобной формы.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измерительную ячейку упомянутого детектора количества магнитных частиц выполняют в виде нескольких измерительных секций, каждая из которых регистрирует сигналы отклика, зависящие от количества магнитных частиц, оказавшихся связанными на одной из зон считывания упомянутого мультиплексного устройства.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что регистрируют временные задержки между сигналами отклика с упомянутых измерительных секций; значения величин упомянутых временных задержек используют для определения содержания аналитов с повышенной точностью.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что регистрируют временные задержки между сигналами отклика с упомянутых измерительных секций; значения величин упомянутых временных задержек используют для определения содержания аналитов с повышенной точностью путем учета скорости перемещения упомянутых подвижных объектов на каждой из тест-полосок и контроля стабильности упомянутого мультиплексного устройства.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что регистрируют временные задержки между сигналами отклика с упомянутых измерительных секций; значения величин упомянутых временных задержек используют для определения содержания аналитов с повышенной точностью путем учета параметров миграции жидкого образца (вязкости, температуры, наличия микродисперсных примесей и включений) через упомянутый пористый материал.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрируют динамику изменения во времени сигналов отклика с упомянутого детектора количества магнитных частиц; параметры упомянутой динамики изменения сигналов используют для определения содержания аналитов в образце с уменьшенной (сокращенной) продолжительностью.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пространственное положение картриджа относительно упомянутой измерительной ячейки детектора количества магнитных частиц последовательно изменяют и регистрируют сигналы отклика в области вблизи каждой зоны считывания упомянутого мультиплексного устройства.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для каждой опрашиваемой зоны считывания упомянутого мультиплексного устройства определяют информационный сигнал, равный разности сигнала отклика вблизи опрашиваемой зоны считывания и сигнала отклика в области, удаленной по направлению к другой ближайшей зоне считывания на расстояние, приблизительно равное половине расстояния между опрашиваемой и другой ближайшей зоной считывания упомянутого мультиплексного устройства; упомянутый информационный сигнал используют для определения содержания аналитов в образце с применением калибровочных данных.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пространственно разносят положения зон считывания упомянутого мультиплексного устройства на расстояние, приблизительно равное от 3 мм до 15 мм.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что определяют информационный сигнал, равный разности сигнала отклика вблизи опрашиваемой зоны считывания и сигнала отклика в области мультиплексного устройства, удаленной на расстояние, приблизительно равное от 1,5 мм до 6 мм; упомянутый информационный сигнал используют для определения содержания аналитов в образце с применением калибровочных данных.
12. Способ по п. 2, отличающийся тем, что упомянутый картридж выполняют из оптически частично прозрачного материала или имеющим частично прозрачное окно, через которое инспектируют пространственное размещение упомянутых тест-полосок.
13. Способ по п. 3, отличающийся тем, что упомянутые несколько измерительных секций детектора количества магнитных частиц выполняют в виде индукционных катушечных систем, которые возбуждают зондирующее (опрашивающее) переменное магнитное поле в области вблизи каждой из упомянутых зон считывания мультиплексного устройства и регистрируют индукционные сигналы отклика упомянутых магнитных частиц; упомянутые индукционные катушечные системы соединяют с единым процессорным блоком упомянутого детектора количества магнитных частиц; упомянутый процессорный блок задает по крайней мере две частоты зондирующего переменного магнитного поля и выделяет из индукционного сигнала отклика спектральные компоненты на комбинаторных частотах зондирующего магнитного поля; упомянутые спектральные компоненты используют для определения количества магнитных частиц на каждой из упомянутых зон считывания мультиплексного устройства и определения содержания аналитов в образце по калибровочным данным.
14. Устройство для мультиплексного определения нескольких аналитов в жидком образце, состоящее из модулей в виде иммунохроматографических тест-полосок;
каждая из упомянутых тест-полосок имеет зону приема образца, по крайней мере одну зону считывания и подвижный объект, связанный с магнитными частицами;
каждая из упомянутых тест-полосок изготовлена из пористого материала, который позволяет жидкому образцу, аналитам и подвижному объекту перемещаться из зоны приема образца в направлении зоны считывания и через зону считывания;
зоны считывания упомянутых тест-полосок выполнены с возможностью взаимодействия с разными аналитами в жидком образце и селективной (специфической) фиксации упомянутого подвижного объекта,
отличающееся тем, что
упомянутые тест-полоски ориентированы таким образом, что направления от зоны приема образца к зоне считывания тест-полосок приблизительно параллельны между собой;
пространственные положения каждой из зон считывания упомянутых тест-полосок разнесены вдоль приблизительно общего направления от зоны приема образца к зоне считывания;
упомянутые тест-полоски расположены внутри картриджа, который выполнен из материала, по крайней мере частично проницаемого для внешне генерируемого магнитного поля;
упомянутый картридж имеет по крайней мере один участок для приема жидкого образца, который позволяет привести в контакт жидкий образец с зонами приема образца упомянутых тест-полосок.
15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что упомянутый картридж имеет пространственную конфигурацию, позволяющую воздействовать внешним зондирующим (опрашивающим) магнитным полем на области вблизи каждой из упомянутых зон считывания
тест-полосок и регистрировать индукционные сигналы отклика, зависящие от количества магнитных частиц на каждой зоне считывания тест-полосок.
16. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что упомянутый картридж выполнен из оптически частично прозрачного материала или имеет частично прозрачное окно, позволяющее инспектировать пространственное размещение упомянутых тест-полосок.
17. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что упомянутый картридж вблизи упомянутых зон считывания имеет наибольший размер d в поперечном сечении, перпендикулярном упомянутому приблизительно общему направлению от зоны приема образца к зоне считывания тест-полосок, в диапазоне от примерно 3 мм до примерно 15 мм.
18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что положения зон считывания упомянутых тест-полосок пространственно разнесены друг от друга вдоль упомянутого направления от зоны приема образца к зоне считывания тест-полосок на расстояния, приблизительно равные от половины величины упомянутого размера картриджа d/2 до величины 2d.
19. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что положения зон считывания упомянутых тест-полосок пространственно разнесены друг от друга вдоль упомянутого приблизительно общего направления от зоны приема образца к зоне считывания тест-полосок на расстояния в диапазоне от примерно 3 мм до примерно 12 мм.
20. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что упомянутые тест-полоски пространственно размещены в виде трехмерной структуры внутри картриджа, который имеет участок цилиндроподобной формы.
21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что каждая тест-полоска имеет контрольную линию с нанесенными лигандами для связывания с рецепторами, размещенными на упомянутом подвижном объекте; при этом пространственные положения контрольных линий тест-полосок приблизительно совпадают в плоскости, перпендикулярной упомянутому приблизительно общему направлению из зоны приема образца к зоне считывания.
22. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что упомянутые тест-полоски выполнены с применением антител на упомянутых зонах считывания для мультиплексного определения ботулинических нейротоксинов нескольких серотипов (А, В, Е и F).
23. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что упомянутые тест-полоски выполнены с применением распознающих рецепторов (антител, антигенов, натуральных или синтетических белков, пептидов, молекул нуклеиновых кислот, молекулярных отпечатков в полимерах) на упомянутых зонах считывания для одновременного определения концентрации нескольких биомаркеров заболеваний (онкологических, кардиологических, инфекционных, желудочно-кишечных, аутоиммунных, аллергических) и с возможностью корреляционного сопоставления значений концентраций биомаркеров в одном образце при приблизительно одинаковых внешних условиях.
24. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что упомянутые тест-полоски выполнены с применением белковых коньюгатов гаптенов (малых молекул: микотоксинов, лекарственных
препаратов, антибиотиков, гормонов, витаминов, наркотиков, микроэлементов, синтетических и природных ядов) для определения нескольких гаптенов (малых молекул) в конкурентных форматах иммуноанализа.
25. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что упомянутые тест-полоски выполнены с применением одноцепочечных молекул нуклеиновых кислот с разными нуклеотидными последовательностями на упомянутых зонах считывания тест-полосок для одновременного определения нескольких молекул, по крайней мере частично комплементарных к упомянутым молекулам нуклеиновых кислот.