Способы и устройства для двухэтапного латерального проточного анализа
Изобретение относится к области иммунологической диагностики. Предложены устройство и способ латерального проточного анализа для идентификации специфических IgE антител в пробе. Способ предусматривает внесение пробы в отверстие для пробы устройства, причем это устройство приспособлено для доставки этой пробы в латеральный проточный матрикс, имеющий множество разновидностей антигенов IgE, иммобилизованных в соответствующих положениях в окне результата. Способ предусматривает дополнительно возможность перемещения пробы вдоль латерального проточного матрикса через иммобилизованное множество разновидностей антигенов IgE во второе местоположение ниже по потоку от первого положения, внесение жидкого буфера в латеральный проточный матрикс для мобилизации меченого реагента, который приспособлен для связывания анти-IgE-антитела и высушен в латеральном проточном матриксе в положении выше по потоку от внесения отфильтрованной пробы в латеральный проточный матрикс, и возможность перемещения меченого реагента, мобилизованного жидким буфером, вдоль латерального проточного матрикса через множество иммобилизованных разновидностей антигенов IgE в местоположение ниже по потоку от первого местоположения. 3 н. и 43 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 ил.
Область, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способам и устройствам для двухэтапного горизонтального проточного анализа для определения в образце первого элемента специфической связующей пары. Эти способы и устройства особенно успешно могут применяться для определения первого элемента специфической связующей пары в образце, который содержит множество неспецифичных связующих парных элементов. В особых воплощениях эти способы и устройства обладают преимуществами при определении в образце специфических антител IgE.
Уровень техники
В данной области известны многие способы и устройства для латерального проточного анализа. Обычно эти устройства и способы предполагают нанесение пробы на латеральный проточный матрикс. Эта проба течет вдоль латерального проточного матрикса, и один или несколько компонентов-аналитов, подлежащих детектированию в этой пробе, взаимодействуют, по меньшей мере, с одним реагентом, который находится в этом латеральном проточном матриксе или добавляется в латеральный проточный матрикс. По меньшей мере, один реагент обычно иммобилизуют в этом устройстве для реакции с подлежащим детектированию компонентом-аналитом или его реагентом и обычно используют метки для измерения степени реакции с иммобилизованным реагентом.
Например, Dafforn et al. в US 4,981,786 раскрывают устройство для анализа, предназначенное для захвата первого члена пары специфического связывания в некоторой зоне и для предоставления возможности переноса жидкости под действием капиллярных сил из этой зоны. Добавляют жидкий реагент для проведения этого анализа, например, содержащий член пары специфического связывания, члены продуцирующей сигнал системы, вспомогательные реагенты или т.п. Dafforn et al. раскрывают конкретное применение их устройства для анализа и способа для детектирования присутствия хорионического гонадотропина человека (HCG).
Для облегчения применения устройств для латерального проточного анализа лабораторным персоналом и нелабораторным медицинским персоналом и потребителями, например в применениях в "пунктах первой помощи", и для получения более быстрых способов детектирования, много внимания уделялось совершенствованию устройств и способов для одноэтапного анализа. Например, May et al. в патентах США 5602040; 5622871; 5656503; 6187598 и 6228660 раскрывают устройства, наборы и способы, которые облегчают способы одноэтапного латерального проточного анализа. Обеспечена тест-полоска (тест-стрип) с высушенным меченым реагентом, который высвобождается в мобильную форму жидкой биологической пробой. Меченый реагент специфически связывается с подлежащим детектированию аналитом с образованием комплекса, и миграция этой жидкой пробы вдоль латерального проточного матрикса переносит этот комплекс под действием капиллярных сил в зону детектирования.
Патент US 6,528,325 Hubscher et al. описывает более конкретное устройство и способ для детектирования антител в сыворотке человека с использованием латерального проточного анализа, который облегчает одноэтапные способы. Тест-проба, полученная из биологических жидкостей, реагирует с меченным золотом антигеном, и полученный комплекс перемещается через мембрану и вдоль латеральной проточной полоски. Окрашенные в красный цвет линии, образованные в специфических местоположениях вдоль тест-полоски, указывают на наличие класс-специфических антител (антител, специфических для определенного класса) в тест-пробе. В более конкретном варианте осуществления изобретения, раскрытом Hubscher et al., латеральный проточный анализ используют в качестве иммунохроматографического скрининг-теста для детектирования аллергенспецифических антител IgE в сыворотке человека. Тест-проба взаимодействует с меченным золотом анти-IgE-антителом, и полученный комплекс перемещается через мембрану, где иммобилизованные аллергены захватывают аллергенспецифический IgE-комплекс. Окрашенные линии появляются в тест-зонах, указывая на присутствие аллергенспецифических антител IgE.
Детектирование специфических аллергий у индивидуума является важным для того, чтобы медицинский персонал мог прописать безопасное и эффективное лечение против аллергии. Обычные способы детектирования аллергии, как правило, включают в себя тестирование на основе прокалывания кожи для подвергания индивидуума действию различных аллергенов и/или сложное и дорогостоящее лабораторное тестирование. Вследствие травмы, высокой стоимости и/или неудобства обычно используемых способов, во многих случаях медицинский персонал прописывает лечение аллергии только на основе симптомов индивидуума без проведения тестов для определения, какие специфические аллергии может иметь этот индивидуум. Очевидно, что такие предписания могут быть опасными, приводящими к пустым затратам и/или неэффективными, так как индивидуумам могут прописываться лекарства, которые не являются правильными для их аллергических состояний. В связи с этим было бы более предпочтительно использовать способы латерального проточного анализа для детектирования антител IgE индивидуума для точной диагностики аллергии в индивидууме. Однако часто детектирование специфических антител IgE является затруднительным. А именно биологические пробы, такие как кровь, содержат множество членов неспецифического связывания, которые препятствуют реакциям, необходимым для точного мечения и детектирования специфических антител IgE.
Более конкретно, определение специфической аллергии требует идентификации антитела IgE, имеющего вариабельную область, которая связывается со специфическим эпитопом аллергена. Биологические жидкости обычно содержат тысячи антител с различными специфичностями вариабельных областей IgE, и, следовательно, определение специфической аллергии при помощи анализа требует селективной реакции единственного типа антитела из этих тысяч специфичностей антител IgE. Конъюгаты детектирования легко связываются с константными областями таких антител IgE, т.е. конъюгаты детектирования обычно не дифференцируют между различными специфичностями IgE, и идентификация конкретного антитела IgE является трудной при использовании общепринятых способов анализа и мечения. На практике было трудно проводить латеральные анализы с использованием способов, описанных в известном уровне техники, для надежной идентификации IgE индивидуума для диагностики аллергии. Обычно иммуноанализ на основе аллергенов, связанных на твердой фазе, использующий конъюгат детектирования, связывающийся с невариабельной областью антител к IgE в этом анализе, будет чувствительным к неспецифическому связыванию IgE в этом анализе. Таким образом, существует потребность в усовершенствованных устройствах и способах анализа, в частности, для облегчения детектирования специфических антител IgE.
Осуществление изобретения
Таким образом, целью данного изобретения является создание усовершенствованных устройств и способов латерального проточного анализа. Связанной с этим целью является обеспечение устройств и способов латерального проточного анализа, которые являются предпочтительными для детектирования специфических антител IgE и которые, следовательно, могут способствовать диагностике аллергии у индивидуума.
Эти цели, а также дополнительные цели решаются данным изобретением. В одном варианте осуществления изобретение относится к способу двухэтапного латерального проточного анализа для идентификации антител IgE в пробе. Этот способ предусматривает внесение пробы, например, цельной крови или сыворотки в отверстие для пробы устройства, которое приспособлено для доставки этой пробы в латеральный проточный матрикс, имеющий множество разновидностей антигенов IgE, иммобилизованных в соответствующих положениях в первом местоположении. Устройство дополнительно приспособлено для фильтрования пробы для доставки отфильтрованной пробы, например, по существу не содержащей эритроцитов, в проточный матрикс. Этот способ дополнительно предусматривает предоставление возможности пробе для перемещения вдоль латерального проточного матрикса через иммобилизованное множество разновидностей антигенов IgE во второе местоположение ниже по потоку от первого местоположения, внесение жидкого буфера в латеральный проточный матрикс для мобилизации меченого реагента, который приспособлен для связывания антитела IgE и который высушен на латеральном проточном матриксе в местоположении выше по потоку от внесения пробы в латеральный проточный матрикс, и предоставление возможности меченому реагенту, мобилизованному жидким буфером, для перемещения вдоль латерального проточного матрикса через иммобилизованное множество разновидностей антигенов IgE в местоположение ниже по потоку от этого первого местоположения.
Изобретение относится также к устройству для латерального проточного иммуноанализа для идентификации антител IgE в пробе. Устройство содержит корпус, имеющий отверстие для пробы, отверстие для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, окно результатов ниже по потоку от отверстия для пробы и, необязательно, окно контроля ниже по потоку от окна результатов. Устройство также содержит резервуар для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, приспособленный для получения некоторого количества жидкого буфера, вносимого через отверстие для буфера, латеральный проточный проход внутри корпуса, простирающийся от резервуара для буфера до местоположения ниже по потоку, например до окна контроля, если оно выполнено, и содержащий латеральный проточный матрикс, высушенный меченый реагент, приспособленный для связывания антитела IgE, размещенный в латеральном проточном матриксе ниже по потоку от резервуара для буфера и выше по потоку от отверстия для пробы, причем этот меченый реагент приспособлен для мобилизации в латеральном проточном матриксе жидким буфером, протекающим от резервуара для буфера вдоль латерального проточного матрикса, и множество разновидностей антигенов IgE, иммобилизованных в соответствующих положениях в латеральном проточном матриксе в первом местоположении, видимом через окно результатов. Это устройство может необязательно дополнительно содержать немеченое IgE или антитело к антителу мыши (вторичное антитело), иммобилизованное на латеральном проточном матриксе во втором местоположении отдельно и ниже по потоку от первого местоположения и видимое через окно контроля, если оно выполнено в этом корпусе.
В альтернативном варианте осуществления устройство содержит корпус, обеспеченный, по меньшей мере, одним отверстием для пробы, по меньшей мере, одним отверстием для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, по меньшей мере, одним окном результатов ниже по потоку от отверстия для пробы и, необязательно, по меньшей мере, одним окном контроля ниже по потоку от окна результатов, резервуаром для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, приспособленным для помещения некоторого количества жидкого буфера, вносимого через отверстие для буфера, и, по меньшей мере, двумя латеральными проточными проходами внутри корпуса, причем каждый простирается от резервуара для буфера до местоположения ниже по потоку, например, по меньшей мере, до одного из окон контроля, если они имеются, и содержит латеральный проточный матрикс. Устройство также содержит высушенный меченый реагент, приспособленный для связывания с антителом IgE, расположенный на каждом латеральном проточном матриксе ниже по потоку от резервуара для буфера и выше по потоку от отверстия для пробы, причем этот меченый реагент может мобилизоваться в латеральном проточном матриксе жидким буфером, протекающим из резервуара для буфера вдоль латерального проточного матрикса, и множество разновидностей антигенов IgE, иммобилизованных в соответствующих положениях на каждом латеральном проточном матриксе в первом местоположении, видимом, по меньшей мере, через одно из окон результатов. Устройство может необязательно содержать немеченое IgE или вторичное антитело к мышиному антителу, иммобилизованное на каждом латеральном проточном матриксе во втором местоположении отдельно и ниже по потоку от первого местоположения и видимое, по меньшей мере, через одно из окон контроля, если они выполнены в корпусе.
В других дополнительных вариантах осуществления данное изобретение относится к устройствам для латерального проточного анализа и способам детектирования первого члена пары специфического связывания в пробе, которая содержит множество членов пар неспецифического связывания. Устройство содержит корпус, обеспеченный одним отверстием для пробы, одним отверстием для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, по меньшей мере, одним окном результатов ниже по потоку от отверстия для пробы и, необязательно, по меньшей мере, одним окном контроля ниже по потоку от окна результатов, резервуаром для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, приспособленным для получения некоторого количества жидкого буфера, вносимого через отверстие для буфера, и, по меньшей мере, двумя латеральными проточными проходами внутри корпуса, причем каждый простирается от резервуара для буфера до положения ниже по потоку, например, по меньшей мере, до одного из окон контроля, и содержит латеральный проточный матрикс. Это устройство также содержит высушенный меченый реагент, способный связываться с первым членом пары специфического связывания, причем меченый реагент размещен на каждом латеральном проточном матриксе ниже по потоку от резервуара для буфера и выше по потоку от отверстия для пробы, причем этот меченый реагент может мобилизоваться в латеральном проточном матриксе жидким буфером, протекающим из резервуара для буфера вдоль латерального проточного матрикса, и второй член пары специфического связывания, иммобилизованный на каждом латеральном проточном матриксе в первом местоположении, видимом, по меньшей мере, через одно из окон результатов. Это устройство может необязательно содержать некоторое количество первого члена пары специфического связывания, немеченого и иммобилизованного на каждом латеральном проточном матриксе во втором местоположении отдельно и ниже по потоку от первого местоположения и видимого, по меньшей мере, через одно из окон контроля.
В другом варианте осуществления способ двухэтапного латерального проточного анализа в соответствии с изобретением для детектирования первого члена пары специфического связывания в пробе, которая содержит множество членов пар неспецифического связывания, предусматривает внесение пробы в латеральный проточный матрикс, имеющий второй член пары специфического связывания, иммобилизованный в первом местоположении, предоставление возможности пробе для перемещения вдоль латерального проточного матрикса через иммобилизованный второй член пары специфического связывания во второе местоположение ниже по потоку от первого местоположения, внесение жидкого буфера в латеральный проточный матрикс для мобилизации меченого реагента, высушенного на латеральном проточном матриксе в местоположении выше по потоку от доставки пробы в латеральный проточный матрикс, причем этот меченый реагент способен связываться с первым членом пары специфического связывания, и предоставление возможности меченому реагенту, мобилизованному жидким буфером, для перемещения вдоль латерального проточного матрикса через иммобилизованный второй член пары специфического связывания в местоположение ниже по потоку от первого местоположения. Изобретение относится также к устройству для латерального проточного анализа для проведения такого способа.
Устройства и способы в соответствии с данным изобретением являются предпочтительными во многих отношениях. Например, когда проба контактирует с иммобилизованным реагентом до ее контакта с меченым реагентом, этот меченый реагент не препятствует реакциям между аналитом пробы и иммобилизованным реагентом. Неожиданно было обнаружено, что это обстоятельство является особенно важным, когда аналит пробы содержит множество членов пар неспецифического связывания, например когда проба содержит антитела IgE и желательно детектирование индивидуальных типов антител IgE. Способы и устройства в соответствии с изобретением обеспечивают значительно улучшенное детектирование IgE. Кроме того, эти устройства и способы делают возможным удобное и эффективное детектирование множества аналитов в пробе с использованием единственного устройства, и устройства и способы данного изобретения могут легко и точно использоваться медицинским персоналом в тестировании в центрах первой помощи.
Эти и дополнительные цели и преимущества будут более очевидными ввиду следующего подробного описания.
Краткое описание чертежей
Следующее подробное описание изобретения будет более понятным при ссылках на следующие чертежи, в которых:
фиг.1 представляет собой схематический вид сверху корпуса в одном варианте осуществления устройства в соответствии с данным изобретением, содержащего два латеральных проточных матрикса;
фиг.2 представляет собой схематический вид сверху латерального проточного матрикса устройства в соответствии с фиг.1 в комбинации с системой разделения крови другого варианта осуществления в соответствии с данным изобретением;
фиг.3 представляет собой вид в поперечном разрезе вдоль линии 3-3 на фиг.2;
фиг.4 представляет собой схематический вид сбоку устройства в разобранном виде в соответствии с данным изобретением;
фиг.5 представляет собой вид в поперечном разрезе вдоль линии 5-5 на фиг.4 устройства в соответствии с данным изобретением в собранном виде;
фиг.6 представляет собой схематический вид сверху корпуса другого варианта осуществления устройства в соответствии с данным изобретением, содержащего один латеральный проточный матрикс;
фиг.7 представляет собой схематический вид сверху латерального проточного матрикса устройства фиг.6 в соответствии с данным изобретением, содержащего один латеральный проточный матрикс;
фиг.8 представляет собой схематический вид сбоку латерального проточного матрикса устройства фиг.7.
Варианты осуществления, представленные в этих чертежах, являются иллюстративными и не предназначены для ограничения изобретения, объем которого определяется формулой изобретения. Кроме того, отдельные признаки изобретения, представленные на чертежах, и изобретение в целом будут более очевидными и понятными в свете подробного описания.
Осуществление изобретения
Данное изобретение относится к устройствам и способам двухэтапного латерального проточного анализа. Эти способы и устройства являются особенно предпочтительными для проведения иммунологических анализов для определения, качественного или количественного, содержит ли проба первый член пары специфического связывания. Хотя описанные здесь конкретные устройства и способы указываются как применимые и предпочтительные для идентификации IgE антител в пробе, например, цельной крови или компонента крови, эти устройства и способы данного изобретения равным образом могут использоваться для детектирования других аналитов в различных пробах биологических жидкостей, включающих в себя плазму, сыворотку, мочу, слюну или т.п. Примеры других аналитов, которые могут детектироваться в соответствии с данными устройствами и способами, включают в себя, но не ограничиваются ими, различные белки, в том числе, но не только, белки, имеющие конкретные биологические функции, такие как антитела и другие белки, обнаруживаемые в плазме человека, белки, относящиеся к конкретным микроорганизмам, в частности к болезнетворным микроорганизмам, белки гормонов, и т.п.
В одном варианте осуществления устройство данного изобретения содержит корпус, обеспеченный отверстием для пробы, отверстием для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, окном результатов ниже по потоку от отверстия для пробы и необязательно контрольным окном ниже по потоку от окна результатов, резервуаром для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, приспособленным для получения некоторого количества жидкого буфера, вводимого через отверстие для буфера, и латеральным проточным проходом внутри корпуса, простирающимся от резервуара для буфера до местоположения ниже по потоку, например до окна контроля, и содержащим латеральный проточный матрикс. Это устройство содержит также высушенный меченый реагент, например меченое анти-IgE-антитело, способное связываться с первым членом пары специфического связывания, например антителами IgE, причем этот меченый реагент расположен на латеральном проточном матриксе ниже по потоку от резервуара для буфера и выше по потоку от отверстия для пробы, причем этот меченый реагент может мобилизоваться в латеральном проточном матриксе жидким буфером, протекающим из резервуара для буфера вдоль латерального проточного матрикса, и второй член этой пары специфического связывания, например множество антигенов IgE, иммобилизованный на латеральном проточном матриксе в первом местоположении, видимом через окно результатов. Устройство может необязательно содержать некоторое количество немеченого реагента, способного связываться с меченым реагентом, предпочтительно немеченого первого члена пары специфического связывания, например немеченого антитела IgE, иммобилизованного на латеральном проточном матриксе во втором местоположении отдельно и ниже по потоку от первого местоположения и видимом через окно контроля, если они выполнено.
В конкретном варианте осуществления это устройство содержит множество разновидностей антигенов IgE, иммобилизованных в соответствующих положениях на латеральном проточном матриксе в первом местоположении, и обеспечивает тестирование в центре первой помощи для детектирования антител IgE против диапазона потенциальных аллергенов IgE из пробы крови. Проба крови может содержать цельную кровь или отдельные компоненты крови, например сыворотку или плазму.
Фиг.1 показывает схематический вид сверху корпуса устройства 10 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Корпус может быть выполнен из любого подходящего материала, примером которого является литьевой пластик, и является предпочтительно достаточно жестким для обеспечения поддержания и стабильности для латерального проточного прохода или проходов, размещенных в этом корпусе. Единственное отверстие 12 овальной формы для пробы выполнено в верхней части 13 корпуса вместе с единственным отверстием 14 овальной формы для буфера выше по потоку от отверстия 12 для пробы. Хотя могут создаваться дополнительные отверстия для пробы и/или буфера, предпочтительно корпус содержит только по одному из этих отверстий для обеспечения простого и удобного использования устройства. В варианте осуществления по фиг.1 в верхней части корпуса выполнены два окна 16 и 18 результатов ниже по потоку от отверстия 12 для пробы и над соответствующими зонами 20 и 22 детектирования в соответствующих латеральных проточных проходах, и два окна 24 и 26 контроля выполнены в верхней части 13 корпуса ниже по потоку от окон 16 и 18 результатов и над соответствующими зонами 28 и 30 контроля в соответствующих латеральных проточных проходах. Окна 16 и 18 результатов и окна 24 и 26 контроля могут представлять собой просто отверстия в верхней части корпуса, или, альтернативно, одно или несколько отверстий могут иметь прозрачное покрытие. Хотя устройство, показанное на фиг.1, имеет два окна 16 и 18 результатов и два окна 24 и 26 контроля, должно быть понятно, что может использоваться единственное окно результатов и/или единственное окно контроля или, альтернативно, могут быть обеспечены, необязательно, дополнительные окна результатов и/или окна контроля. В варианте осуществления по фиг.1 латеральный проточный проход ассоциирован с одним окном результатов и одним окном контроля, хотя такое "один к одному" соответствие не является обязательным. В рамках настоящего изобретения равным образом можно не выполнять окна контроля 24 и 26 в корпусе и зоны контроля 28 и 30 в соответствующих латеральных проточных проходах, если в устройстве не является желательным обеспечение сигнала визуального контроля.
Верхняя часть 13 корпуса, описанная выше, пригнана к нижней части для заключения внутрь двух латеральных проточных проходов. Как представлено выше, это устройство может альтернативно содержать один проточный проход или три или более проточных проходов, если желательно. Фиг.2 изображает вид сверху двух латеральных проточных проходов, находящихся в корпусе устройства, в комбинации с системой разделения крови. Фиг.3 показывает вид в разрезе по линии 3-3 фиг.2 и показывает эту комбинацию в дополнительных деталях. Как показано на фиг.2 и 3, параллельные латеральные проточные проходы 32 и 34 включают в себя выше по потоку части 32а и 34а, которые находятся выше по потоку от системы 36 разделения крови, и части 32b и 34b, которые находятся ниже по потоку от системы разделения крови 36.
Система 36 разделения крови выполнена таким образом, что она находится под отверстием 12 для пробы в верхней части корпуса и простирается между отверстием для пробы и латеральными проточными проходами. Система разделения крови может включать в себя, по меньшей мере, один слой материала, приспособленного для агрегации в нем эритроцитов, так что проба, которая проходит в латеральные проточные проходы, по существу не содержит эритроцитов. Система 36 разделения крови содержит верхний слой 38 стекловолоконной фильтровальной бумаги, средний слой стекловолоконной 40 фильтровальной бумаги и нижний слой 42 стекловолоконной фильтровальной бумаги. По меньшей мере, один, и предпочтительно оба из них, верхний и средний слои 38 и 40 фильтровальной бумаги содержат в них агрегирующий агент. Многочисленные агрегирующие агенты известны в данной области и могут быть подходящими для применения здесь. Например, агрегирующий агент может содержать, но не ограничивается ими, сахар, такой как маннит, сорбит или инозит, одно или несколько связывающих эритроциты антител, лектины или т.п. В собранном устройстве для латерального проточного анализа слои 38 и 40 расположены под отверстием 12 для пробы и являются достаточно большими для получения пробы из отверстия для пробы, но не простираются латерально до латеральных проточных проходов 32 и 34. Нижний слой 42 расположен ниже слоя 40 и простирается латерально для контакта с каждой из двух латеральных проточных полос. Если требуется, нижний слой 42 фильтровальной бумаги может также содержать агент, агрегирующий эритроциты. Этот слой может также содержать одну или несколько добавок для облегчения протекания профильтрованной пробы, получаемой из слоев 38 и 40, к латеральным проточным проходам 32 и 34. Например, в одном варианте осуществления слой 42 содержит поливиниловый спирт, связанный со стеклянными волокнами. Для облегчения протекания вдоль латерального проточного матрикса в направлении вниз по потоку контакт между нижним слоем 42 и латеральными проточными проходами ограничивают на стороне выше по потоку помещением тонких непроницаемых для жидкости слоев 44 и 46 между слоем 42 и латеральными проточными проходами 32 и 34 соответственно. Например, слои 44 и 46 могут быть выполнены из слоистой ленты или т.п. Край ниже по потоку каждого из слоев 44 и 46 показан пунктирной линией 48 на фиг.2 для иллюстрации зоны ниже по потоку от краев 48, где слой 42 контактирует с латеральными проточными проходами 32 и 34.
Система 36 разделения крови может быть включена в устройство по изобретению, когда желательно использование пробы, которая является предпочтительно отфильтрованной для удаления компонентов, которые могут препятствовать визуальному сигналу, т.е. пробы цельной крови, в которой желательно удаление эритроцитов. С другой стороны, система разделения крови может отсутствовать, если предполагаемая проба не требует фильтрации для удаления из нее каких-либо компонентов, т.е. проба сыворотки. Альтернативно, другие системы разделения крови или пробы могут быть включены, если это необходимо, в устройства по данному изобретению.
Фиг.4 показывает вид сбоку в разобранном виде устройства в соответствии с изобретением, тогда как фиг.5 показывает вид устройства в поперечном разрезе по линии 5-5 после сборки этого устройства в корпусе. Как видно на фиг.4, описан латеральный проточный проход 32. Однако латеральный проточный проход 34 обладает такими же признаками, которые описаны в отношении латерального проточного прохода 32, хотя латеральный проточный проход 34 не показан на виде сбоку на фиг.4. Каждый латеральный проточный проход устройства этого иллюстрированного варианта осуществления включает в себя латеральный проточный матрикс 50, который является пористым или гигроскопичным и ускоряет латеральный поток жидкостей, внесенных в него под действием капиллярных сил. Латеральный проточный матрикс 50, показанный на фиг.4, содержит основную полосу 52, которая простирается от положения выше по потоку от отверстия 12 для пробы и системы 36 разделения крови до положения ниже по потоку от соответствующего окна 16, 18 результатов. Основная полоса 52 может быть выполнена из любого желаемого материала, в том числе, но не только, из целлюлозных материалов и материалов, произведенных из целлюлозы, таких как бумага, нитроцеллюлоза и ацетат целлюлозы или полимер, в том числе, но не только, нейлон, силикон или подобные вещества. Поры этого материала должны быть достаточно большими для возможности прохождения через них пробы и меченого реагента, описанных более подробно ниже. Подходящие размеры пор находятся обычно в диапазоне приблизительно 0,4 - приблизительно 1000 микрон, причем размеры пор в диапазоне приблизительно 0,4 - приблизительно 100 микрон являются во многих случаях подходящими. В конкретном варианте осуществления основные полосы 52 выполнены из нитроцеллюлозы. Каждая основная полоса 52 находится в жидкостной связи с системой 36 разделения крови через часть нижнего слоя 42 стекловолоконного фильтра, хотя контакт между ними ограничивается, например, слоем 44 слоистой ленты.
Каждая основная полоса 52 латеральных проточных проходов 32 и 34 включает в себя в первом местоположении соответствующие зоны 20 и 22 детектирования, которые видны через соответствующие окна 16 и 18 результатов. Каждая зона детектирования имеет иммобилизованный на ней, по меньшей мере, один второй член пары специфического связывания для реакции с первым членом и иммобилизации первого члена пары специфического связывания, содержащегося в пробе. В конкретном варианте осуществления, описанном здесь, зона детектирования каждой основной полосы содержит ряд аллергенов IgE, специфических для ряда антител IgE, которые подлежат детектированию. Антигены наносят таким образом, что каждый тип антигена иммобилизуется в отдельном положении в зоне детектирования. Могут использоваться различные комбинации антигенов IgE в зависимости от необходимости. Например, антигены IgE, подходящие для иммобилизации в зонах детектирования, включают в себя, но не ограничиваются ими, пыльцу, например, тимофеевки луговой, культивируемой ржи, березы, ольхи, лещины, полыни обыкновенной, подорожника перистого (английского), амброзии высокой и/или крапивы, аллергены пыли, например D. farinae, D. pteronyssinus, и/или домашнюю пыль, плесени, например Alternaria tenuis, Aspergillus fum., Cladosporium, и/или Penicillium not, эпителий животных, например перхоть кошек, перхоть собак, перхоть лошадей и/или перья гусей, пищевые продукты, например молочные продукты, злаки, орехи, морепродукты и/или бобовые, вдыхаемые смеси, например пыльцу I (травы), пыльцу II (сорняки/деревья), смеси-продукты животных, смеси пыли и/или смеси плесеней, и т.п. Эти аллергены IgE или другой второй член (члены) пары специфического связывания наносят на основную тест-полосу в зоне детектирования любым способом, известным в данной области, который обеспечивает иммобилизацию этого члена (членов) в проточном матриксе и поддержание этой иммобилизации в условиях анализа.
В одном варианте осуществления аллергены IgE иммобилизуют в латеральном проточном матриксе присоединением соответствующих аллергенов к частицам, которые, в свою очередь, иммобилизуют в порах проточного матрикса. Такие иммобилизующие частицы известны в данной области и включают в себя, например, частицы диоксида кремния и частицы органических полимеров, таких как синтетические полимеры, полученные ступенчатой полимеризацией, синтетические конденсированные полимеры и биополимеры, необязательно синтетически сшитые. Эти частицы предпочтительно имеют размер, при котором они могут входить в поры проточного матрикса и удерживаться в них. В одном варианте осуществления иммобилизующие частицы имеют диаметр, который меньше наименьшего внутреннего размера проточных каналов латеральных проточных матриксов в первом местоположении зон детектирования. Примеры соответствующих частиц включают в себя частицы, описанные в опубликованной Pharmacia Diagnostics АВ заявке РСТ WO 99/367803, которая включена здесь в качестве ссылки. В одном варианте осуществления иммобилизующие частицы образуют из синтетического полимерного латекса, например, частицы полистирольного гомополимера или сополимера, и их обрабатывали гидрофильными группами, такими как спиртовые гидроксильные группы, для улучшения иммобилизации и реакции антигенов или других вторых членов пар специфического связывания, как также описано в вышеуказанной заявке РСТ WO 99/367803, опубликованной Pharmacia Diagnostics АВ.
Как показано на фиг.1, наружная поверхность верхней части 13 корпуса может содержать указатели 15 рядом с каждым окном результатов для различения местоположений соответствующих разновидностей антигенов IgE, которые иммобилизованы в соответствующих зонах детектирования. Эти указатели могут содержать текст, графические изображения, пиктограммы или их любые комбинации. Эти указатели могут в дальнейшем помогать медицинскому персоналу при считывании полученных положительных результатов, которые предоставляются после использования устройства для проведения анализа.
Каждый латеральный проточный матрикс 50 дополнительно включает в себя верхний по потоку нижний тампон 54, который находится в жидкостной связи с верхним по потоку концом основной полосы 52, и нижний по потоку верхний тампон 56, который находится в жидкостной связи с нижним по потоку концом основной полосы 52. Когда корпус обеспечен окном (окнами) контроля, верхний тампон может быть расположен под соответствующим окном контроля. Таким образом, как показано на фиг.4, каждый верхний тампон 56 расположен под соответствующим контрольным окном 24, 26. Верхний и нижний тампоны 54 и 56 выполнены из любого желаемого проточного материала, в том числе, но не только, целлюлозных материалов и материалов, произведенных из целлюлозы, таких как бумага, нитроцеллюлоза, ацетат целлюлозы, нейлон и подобные вещества. В одном варианте осуществления тампоны выполняют из стекловолоконной фильтровальной бумаги.
В местоположении выше по потоку от его точки контакта с основной полосой 52 каждый нижний тампон 54 включает в себя высушенный меченый реагент 58. Меченый реагент приспособлен для мобилизации для протекания через латеральный проточный матрикс при введении жидкого буфера в устройство, как будет описано более подробно ниже. Меченый реагент должен быть способен реагировать с первым членом пары специфического связывания в сайте связывания, отличающемся от сайта связывания, с которым первый член пары специфического связывания взаимодействует с иммобилизованным вторым членом пары специфического связывания. Кроме того, этот меченый реагент либо включает в себя визуально детектируемую метку либо может взаимодействовать с визуально детектируемой меткой. В конкретном варианте осуществления этот меченый реагент включает в себя визуально детектируемую метку. Такие метки хорошо известны в данной области и включают в себя, но не ограничиваются ими, хромофоры, флуорофоры, радиоактивные соединения, ферменты и т.п., и любая из таких меток может быть использована на этом меченом реагенте. Меченый реагент может содержать частицы для облегчения его использования в соответствии со способами, известными в данной области, в том числе, но не только, частицы золя металла. В одном варианте осуществления меченый реагент приспособлен для связывания с антителом IgE. В более конкретном варианте осуществления меченый реагент содержит меченое анти-IgE-антитело. В еще одном более конкретном варианте осуществления этот меченный реагент содержит анти-IgE-антитело, меченное золем золота, и нанесен, например, на нижнем тампоне распылением раствора частиц золя золота, имеющих на них анти-IgE-антитело, на стекловолоконную фильтровальную бумагу и высушиванием распыленного раствора досуха.
Каждый верхний тампон 56 может необязательно включать в себя зону контроля 28, 30 под соответствующим окном контроля 24, 26. Каждая зона контроля содержит высушенный контрольный реагент, содержащий некоторое количество немеченого реагента, способного связываться с меченым реагентом. В одном варианте осуществления этот немеченый реагент содержит первый член пары специфического связывания. Высушенный контрольный реагент иммобилизуют в латеральном проточном проходе во втором местоположении в зоне контроля, которая находится ниже по потоку от первого местоположения в зоне детектирования и которая видна, по меньшей мере, через одно из окон контроля. Этот иммобилизованный первый член является немеченым и, как будет обсуждено ниже, может быть использован для подтверждения того, что устройство для анализа работало правильно. Например, в одном варианте осуществления каждая зона контроля содержит немеченое иммобилизованное IgE антитело или антитело к антителу мыши (т.е. вторичное антитело против мышиного антитела).
В другом варианте осуществления каждая зона контроля исходно содержит, по меньшей мере, одну видимую маркировку водорастворимого красителя, которая является видимой через окно контроля. Эта видимая маркировка водорастворимого красителя может быть в любой форме, например в виде линии 17, как показано на фиг.1. Как будет обсуждаться ниже, эта маркировка может быть использована для подтверждения того, что проба была правильно введена в устройство для анализа во время его применения, и в качестве сигнала завершения процедуры анализа внесением жидкого буфера. В одном варианте осуществления маркировка водорастворимым красителем имеет цвет, отличающийся от любого видимого цвета метки меченого реагента, и/или маркировка водорастворимым красителем имеет форму, которая отличается от формы или рисунка контрольного реагента, нанесенного в зоне контроля. В результате пользователь сможет легко отличать маркировку водорастворимого красителя от любой маркировки, которая в последствии появляется в зоне контроля как результат связывания в ней меченого реагента.
Нижний по потоку конец верхних тампонов 56 может необязательно находиться в контакте с приемником для сбора избытка жидкости из латеральных проточных матриксов. Такой сточный приемник может дополнительно способствовать усилению нормального латерального потока вдоль каждого матрикса.
Как показано на фиг.4 и 5, это устройство дополнительно включает в себя поддон 60, в котором находится резервуар 62 для буфера. Этот резервуар 62 для буфера выполнен под отверстием 14 для получения жидкого буфера, вводимого в устройство через отверстие 14 для буфера. Отверстие для буфера имеет размер, который является достаточным для удерживания некоторого количества буферной жидкости, т.е. солевого раствора, который является эффективным для мобилизации высушенного меченого реагента, на каждом нижнем тампоне 54 и переноса мобилизованного меченого реагента вдоль каждого латерального проточного матрикса к соответствующей зоне контроля 28, 30 на соответствующем верхнем тампоне 56. Резервуар для буфера простирается латерально через устройство, так что верхний по потоку конец каждого нижнего тампона 54 каждого латерального проточного прохода будет находиться в жидком контакте с жидким буфером в резервуаре при введении этого буфера в устройство. Таким образом, единственное введение буферной жидкости будет активировать латеральное протекание латерального потока в каждом латеральном проточном проходе. Для облегчения латерального протекания буферной жидкости из резервуара 62 для буфера и вдоль каждого нижнего тампона 54, расположенная нижняя по потоку стенка резервуара для буфера может быть выполнена в виде наклонной стенки, как показано позицией 64.
Кроме того, может быть обеспечен непроницаемый для жидкости слой или непроницаемая для жидкости подложка для подстилания латерального проточного матрикса. Как показано на фиг.4, под частью нижнего тампона 54 помещен непроницаемый для жидкости слой 59, простирающийся от резервуара 62 для буфера, под основной полосой 52 и верхним тампоном 56. В конкретном варианте осуществления этот слой образован из покрытой адгезивом пластиковой пленки, которая укладывается таким образом, что адгезивный слой обращен к латеральному проточному матриксу, чтобы способствовать удерживанию латерального проточного матрикса в положении на латеральном проточном проходе.
Фиг.4 и 5 показывают также, что корпус может включать в себя одну или несколько прижимных планок, упоров и/или установочных штифтов для размещения в корпусе различных слоев и полос и удерживания их в положении в собранном устройстве. Например, верхняя часть 13 корпуса имеет прижимную планку 66 для удерживания верхней части нижних тампонов 54 на месте у резервуара для буфера и прижимную планку 68 для удерживания нижних концов нижних тампонов 54 ниже по потоку и верхних концов основных полос 52 в контакте друг с другом и на месте в собранном устройстве. В зоне системы 36 разделения крови верхняя часть 13 корпуса имеет прижимную планку 70 для удерживания слоев 38 и 40 в положении ниже отверстия 12 для пробы и прижимные планки 72 для удерживания слоя 42 и тонких слоев 44 в контакте с основными полосами 52 латеральных проточных проходов 32 и 34. Кроме того, верхняя часть корпуса имеет также прижимную планку 73 для удерживания нижних по потоку концов основных полос 52 и верхних по потоку концов верхних тампонов 56 в контакте друг с другом и на месте в собранном устройстве. В одном варианте осуществления эти прижимные планки могут выполняться в виде единого целого с верхней частью 13 корпуса, например, когда верхнюю часть корпуса выполняют из литьевого пластика. Альтернативно, одна или несколько прижимных планок могут быть обеспечены в виде отдельных элементов. В конкретном варианте осуществления верхняя часть корпуса не имеет никаких прижимных планок в зоне окон результатов для предотвращения приложения какого-либо давления в области зон детектирования.
Нижняя часть 60 корпуса может быть выполнена с одной или несколькими опорными или установочными конструкциями. В показанном варианте осуществления нижняя часть 60 корпуса включает в себя опорное основание 74, которое способствует удерживанию системы 36 разделения крови в положении под отверстием 12 для пробы и выравниванию с основными полосами 52. В районе смежных слоев 38 и 40 опорное основание 74 включает в себя расположенные выше и ниже по потоку фланцы 76 и 78 для облегчения протекания пробы к лежащему ниже слою 42 и основным полосам 52 и/или для того, чтобы дополнительно способствовать удерживанию системы разделения крови в ее положении. Кроме того, нижняя часть 60 корпуса включает верхний по потоку установочный штифт 80 для облегчения установки верхнего по потоку конца нижних тампонов 54 у резервуара для буфера и штифт 82 ниже по потоку для облегчения установки нижнего по потоку конца верхних тампонов 56 в участке зон контроля. Каждый тампон и/или полоска необязательно могут выполняться с одним или несколькими вырезами, перфорациями или отверстиями для приема установочного штифта или части установочного штифта для дополнительного облегчения удерживания этой полосы на месте.
Фиг.6-8 относятся к другому варианту осуществления устройства в соответствии с данным изобретением, которое содержит единственный латеральный проточный матрикс. Более конкретно, корпус является сходным по конструкции с корпусом, который описан более подробно в связи с фиг.1, и включает в себя верхнюю часть 113 корпуса, в которой имеется единственное овальное отверстие 112 для пробы и единственное овальное отверстие 114 для буфера выше по потоку от отверстия 112 для пробы. Могут быть обеспечены дополнительные отверстия для пробы и/или буфера, но предпочтительно корпус должен иметь только по одному каждого из отверстий для обеспечения простого и удобного использования этого устройства. В верхней части 113 корпуса дополнительно обеспечено окно 116 результатов ниже по потоку от отверстия 112 для пробы над зоной 120 детектирования, имеющейся в латеральном проточном проходе. Корпус 113 может быть дополнительно обеспечен окном 124 контроля ниже по потоку от окна результатов и над зоной контроля 128. Как описано ранее, в это устройство необязательно включена зона контроля 128, и она, в свою очередь, может быть необязательно обеспечена, по меньшей мере, одной видимой маркировкой, например, водорастворимым красителем, показанной на фиг.6 в положении 117, которая видна через это окно контроля. Маркировка 117 может быть использована для подтверждения того, что проба была правильно подана в устройство для анализа, и в качестве сигнала завершения процедуры внесения жидкого буфера. Окно 116 результатов и окно контроля 124 могут представлять собой просто отверстия в верхней части корпуса или, альтернативно, может использоваться прозрачное покрытие на одном или обоих отверстиях. Верхняя часть 113 корпуса может также иметь указатели 115 рядом с окном результатов, для различения местоположений соответствующих разновидностей антигенов IgE, которые иммобилизованы в зоне 120 детектирования.
Фиг.7 показывает схематический вид сверху латерального проточного матрикса, пригодного для использования в устройстве по фиг.6, тогда как фиг.8 показывает схематический вид сбоку латерального проточного матрикса по фиг.7. Как видно на фиг.7, латеральный проточный проход 132 включает в себя верхнюю по потоку часть 132а, которая находится выше по потоку от системы 136 разделения крови, и нижнюю по потоку часть 132b, которая находится ниже по потоку от системы 136 разделения крови. Как и в ранее обсуждаемом варианте осуществления, система 36 разделения крови выполнена таким образом, что она находится под отверстием 112 для пробы в верхней части корпуса. Система 136 разделения крови может включать в себя любой из вариантов, обсуждаемых ранее в отношении системы 36 разделения крови, и при желании может быть опущена. В варианте осуществления, показанном на фиг.8, система 136 содержит верхний слой 138 стекловолоконной фильтровальной бумаги, средний слой 140 стекловолоконной фильтровальной бумаги и нижний слой 142 стекловолоконной фильтровальной бумаги. Один или несколько слоев стекловолоконной фильтровальной бумаги могут включать в себя агрегирующий агент для удаления эритроцитов из пробы и/или добавки для облегчения протекания отфильтрованной пробы к латеральному проточному проходу 132. Для облегчения протекания вдоль латерального проточного матрикса в направлении вниз по потоку контакт между нижним слоем 142 и латеральным проточным проходом ограничен на стороне выше по потоку от слоя 142 помещением тонкого непроницаемого для жидкости слоя 144 между частью выше по потоку от слоя 142 и латеральным проточным проходом 132. Слой 144 может быть образован из слоистой ленты или подобного материала и верхний по потоку край слоя 144 показан пунктирной линией 148 на фиг.7.
Латеральный проточный проход включает в себя латеральный проточный матрикс 150, который является пористым или гигроскопичным, и усиливает латеральный поток жидкости, вводимой под действием капиллярных сил. Как показано на фиг.8, латеральный проточный матрикс включает в себя основную полосу 152, которая простирается от положения выше по потоку от отверстия 112 для пробы и системы 136 разделения крови до положения ниже по потоку от окна 116 результатов. Основная полоса 152 может быть образована из любого подходящего проточного материала, в том числе из материалов, которые описаны ранее в отношении основной полосы 52. Основная полоса 152 включает в себя зону 120 детектирования, имеющую иммобилизованный на ней, по меньшей мере, один второй член пары специфического связывания для реакции с иммобилизацией первого члена, содержащегося в пробе. В конкретном варианте осуществления зона детектирования основной полосы 152 содержит множество аллергенов IgE, специфических для разновидностей антител IgE, подлежащих детектированию.
Латеральный проточный матрикс 150 включает в себя дополнительно верхний по потоку нижний тампон 154, который находится в жидкостной связи с верхним по потоку концом основной полосы 152, и нижний по потоку верхний тампон 156, который находится в жидкостной связи с нижним по потоку концом основной полосы 152. На фиг.7 верхний по потоку край основной проточной полосы 152 показан пунктирной линией 153, тогда как нижний по потоку край основной полосы 152 показан пунктирной линией 155. В положении выше по потоку от его точки контакта с основной полосой 152 верхний по потоку нижний тампон 154 содержит высушенный меченый реагент 158, который приспособлен для мобилизации для протекания через латеральный проточный матрикс при введении жидкого буфера в устройство таким образом, как описано выше. Таким образом, верхний по потоку конец верхнего тампона 154 предпочтительно простирается в резервуар для буфера, содержащийся в нижнем корпусе устройства, как показано на фиг.4. Нижний по потоку верхний тампон 156 помещен под окном контроля 124 с иммобилизованным немеченым реагентом 128 в положении, видимом через контрольное окно 124, как показано на фиг.6.
Латеральный проточный матрикс может помещаться и удерживаться в корпусе устройства любым способом, известным в данной области, в том числе способами, обсуждаемыми выше в отношении фиг.4 и 5. В одном варианте осуществления под латеральным матриксом обеспечен непроницаемый для жидкости слой или подложка 159.
Для эксплуатации устройства в соответствии с этим изобретением берут пробу. Например, когда желательна идентификация антител IgE, берут пробу цельной крови, хотя может быть использован и выделенный компонент крови или может быть использована другая проба. Взятие пробы предпочтительно проводят в капиллярное устройство такого размера, который является достаточным для обеспечения объема пробы, подходящего для перемещения вдоль латерального проточного матрикса до зоны контроля латерального проточного прохода (проходов) внутри устройства. Внесение измеренного количества пробы, например, из капилляра позволит предотвратить внесение количества пробы, которое является избыточным относительно количества, требующегося для нормального использования в этом устройстве. Капилляр может необязательно содержать антикоагулянт, например гепарин. Пробу цельной крови подают в отверстие для пробы из капиллярного устройства. По мере перемещения этой пробы крови вниз по потоку от отверстия для пробы через верхний, средний и нижний слои стекловолоконной фильтровальной бумаги, эритроциты агрегируются и задерживаются в слоях фильтровальной бумаги. То есть агрегирующий агент, такой как маннит, который содержится в верхнем и среднем слоях фильтровальной бумаги, действует как агломерирующий агент в отношении эритроцитов, предотвращая их прохождение через слои фильтровальной бумаги. В результате проба плазмы, свободной от эритроцитов, доставляется из нижнего слоя стекловолоконной фильтровальной бумаги к основной полосе латерального проточного прохода (проходов).
После контактирования пробы плазмы с основной полосой (полосами), эта проба протекает латерально в направлении соответствующей зоны детектирования под окном результатов, где специфическое IgE антитело-аналит в пробе связывается с соответствующими частицами иммобилизованного специфического аллергена IgE. Проба плазмы продолжает протекать вдоль полосы к верхнему тампону, где она будет вымывать маркировку водорастворимого красителя, видимую из окна контроля, обеспечивая визуальное подтверждение того, что этап добавления пробы процедуры тестирования был завершен. В случае если применяющееся устройство не содержит этого необязательного окна контроля, пользователь может просто выждать в течение определенного времени, например 5 минут, чтобы иметь гарантию того, что этап добавления пробы процедуры тестирования был завершен.
Затем буферную жидкость, предпочтительно солевой раствор, добавляют в резервуар для буфера через отверстие для буфера. Буферная жидкость абсорбируется из резервуара для буфера расположенной выше по потоку частью нижнего тампона (тампонов), простирающейся в этот резервуар, и по мере протекания буферной жидкости латерально вдоль длины нижнего тампона она мобилизует высушенный меченый реагент и несет этот мобилизованный меченый реагент вдоль длины основной полосы и к верхнему тампону. Когда меченый реагент проходит через зону детектирования на основной полосе, он связывается с любым антителом IgE-аналитом, связанным с иммобилизованными частицами аллергена IgE, и, таким образом, приводит к визуально детектируемой маркировке. Указатели на верхней части корпуса позволяют коррелировать любую видимую маркировку в окне результатов с информацией об антителе/аллергене для определения идентичностей антител IgE, связанных в зоне (зонах) детектирования.
Поскольку буферная жидкость несет избыток меченого реагента к верхнему тампону (тампонам) и зоне (зонам) контроля, меченый реагент связывается с антителом IgE, иммобилизованным в зоне контроля, производя дополнительную визуально детектируемую маркировку. Появление этой маркировки в каждой зоне контроля обеспечивает визуальное подтверждение того, что меченый реагент успешно прошел через зону детектирования и что тестирование завершено.
Таким образом, устройства для анализа в соответствии с изобретением приспособлены для проведения двухэтапного анализа. Для упрощения применения устройства для анализа в соответствии с изобретением устройство может поставляться в виде набора в комбинации с капиллярным устройством такого размера, который является эффективным для обеспечения подходящего количества пробы для использования в этом устройстве, как описано выше. Этот набор может необязательно содержать некоторое количество буферной жидкости, т.е. солевого раствора, который является эффективным для мобилизации меченого реагента и переноса меченого реагента вдоль латерального проточного матрикса к зонам контроля. В следующем варианте осуществления набор в соответствии с этим изобретением может содержать множество описанных устройств для анализа, соответствующее множество капилляров для сбора проб для внесения в эти устройства и запас солевого раствора, достаточный для правильного использования этих устройств. Солевой раствор может поставляться в единой упаковке или может поставляться во множестве отдельных упаковок, соответствующих множеству устройств для анализа.
Хотя способы и устройства для анализа в соответствии с изобретением предусматривают две стадии, а именно внесение пробы с последующим внесением жидкого буфера, эти способы и устройства могут легко и удобным образом использоваться без ошибок и с подтверждением, что способы были выполнены правильно. То есть поскольку единственное отверстие для пробы может доставлять пробу в один, два или более латеральных проточных проходов, причем каждый имеет множество членов связывания, т.е. антител IgE различных специфичностей, иммобилизованных в зоне детектирования, только единственное внесение пробы требуется для тестирования на множество аналитов, например на множество антител IgE. Кроме того, поскольку резервуар для буфера распределяет буферную жидкость ко всем латеральным проточным проходам, требуется только единственное внесение буферной жидкости, даже при тестировании на множество аналитов, например на множество антител IgE. Далее, в связи с тем, что зона контроля может быть исходно обеспечена маркировкой водорастворимым красителем, который не влияет на реакции детектирования, легко детектируемый сигнал, т.е. исчезновение маркировки водорастворимым красителем, указывает на успешное прохождение пробы через зону детектирования к зоне контроля, и после этого может должным образом вводиться буферная жидкость. Наконец, легко детектируемый сигнал появляется, когда меченый реагент успешно проходит через зону детектирования к зоне контроля в результате реакции меченого реагента с иммобилизованным антителом IgE в зоне контроля, обеспечивая посредством этого ясный сигнал завершения способа анализа. Таким образом, двухэтапные способы и устройства являются удобными и надежными.
Кроме того, поскольку эти способы анализа проводят в два этапа и содержащая аналит проба контактирует с иммобилизованным членом пары специфического связывания перед его контактом с меченым реагентом, получают более точный способ детектирования аналита, в частности, для проб, которые содержат множество членов пар неспецифического связывания, таких как проба цельной крови, когда желательно определение антитела IgE. Антителам IgE дают взаимодействовать с соответствующими антигенами в зоне детектирования и сразу после прохождения этих реакций меченый реагент переносится в зоны детектирования последующим внесением буферной жидкости.
Неожиданно было обнаружено, что при невмешательстве меченого реагента в реакции антитело-антиген в зонах детектирования эти способы и устройства для анализа показывают улучшенную чувствительность и более точную идентификацию антител IgE.
Преимущества этих способов и устройств данного изобретения показаны в следующем примере.
Пример
Были проведены различные анализы для детектирования антител IgE в смесях проб сыворотки. Эти смеси проб содержали много различных антител IgE с известными количествами четырех антител IgE (e1, t3 и d1), как показано в следующей таблице. Общее содержание антител IgE антител каждой пробы измеряли, и оно также приведено в таблице ниже. Для каждой смеси проб проводили двухэтапный способ анализа в соответствии с этим изобретением, в котором пробу контактировали с иммобилизованными антигенами IgE в зоне детектирования латерального проточного анализа, после чего меченое анти-IgE-антитело (на частицах золя золота) транспортировали в зону детектирования. Полученные видимые изменения цвета в зоне детектирования оценивали по шкале от 0 (нет изменения цвета) до 5 (наибольшее изменение цвета) и полученные результаты представлены в этой таблице. Для сравнения эти пробы также подвергали анализу с использованием одноэтапного способа, обычно используемого в данной области, в котором образцы контактировали с меченым анти-IgE-антителом (на частицах золя золота) перед поступлением пробы в зону детектирования в соответствии со способами, описанными в известном уровне техники, обсуждаемыми в разделе "Уровень техники". Полученные видимые изменения цвета в зоне детектирования оценивали по приведенной выше шкале, и результаты также приведены в таблице.
| Сравнение двухэтапного и одноэтапного анализов (концентрация в кЕд/л) | ||||||||||
| Тест | Всего IgE в пробе | e1 в пробе | 2 стад. Балл e1 | 1 стад. Балл e1 | t3 в пробе | 2 стад. Балл t3 | 1 стад. Балл t3 | d1 в пробе | 2 стад. Балл d1 | 1 стад. Балл d1 |
| 1 | 1958 | 31,7 | 4 | 2 | 3,1 | 1 | 0 | 1,49 | 0 | 0 |
| 2 | 4637 | 65,8 | 4 | 3 | 28,9 | 2 | 0 | >100 | 5 | 2 |
| 3 | 5000 | >100 | 5 | 4 | 12,9 | 3 | 0 | >100 | 4 | 1 |
| 4 | 4064 | 55,7 | 4 | 3 | >100 | 3 | 1 | >100 | 5 | 3 |
| 5 | 523 | 0,97 | 0 | 0 | 22,2 | 3 | 2 | 2,06 | 0 | 0 |
| 6 | 114 | 4,01 | 2 | 2 | 3,29 | 1 | 0 | 2,6 | 0 | 0 |
| 7 | 384 | 38,9 | 4 | 4 | 2,29 | 1 | 0 | < | 0 | 0 |
| Знак < указывает на концентрацию ниже 0,35 кЕд/л. |
Результаты, приведенные в этой таблице, неожиданным образом демонстрируют, что двухэтапный способ в соответствии с изобретением проявляет повышенную чувствительность в отношении детектирования антитела IgE, в частности, при более высокой концентрации антител, в сравнении с одноэтапными способами, обычно предлагаемыми в известном уровне техники. Таким образом, способы и устройства данного изобретения не только обеспечивают удобный способ тестирования на антитела к IgE для центров первой помощи, но также обеспечивают улучшенную чувствительность в детектировании специфических антител IgE для улучшенной диагностики аллергии.
Конкретные иллюстрации и варианты осуществления, описанные выше, являются только примерами и не предназначены для ограничения этого изобретения, определяемого приведенной формулой изобретения. Специалисту с обычной квалификацией в данной области будут очевидны другие варианты осуществления и примеры в связи с этим описанием, и они находятся в объеме заявленного изобретения.
1. Латеральное проточное устройство для иммуноанализа для идентификации антител IgE в пробе, содержащее корпус, обеспеченный, по меньшей мере, одним отверстием для пробы, одним отверстием для буфера выше по потоку от отверстия для пробы и одним окном результатов ниже по потоку от отверстия для пробы; резервуар для буфера выше по потоку от отверстия для пробы, приспособленный для получения некоторого количества жидкого буфера, вносимого через отверстие для буфера; латеральный проточный проход внутри корпуса, который простирается от резервуара для буфера до окна результатов и содержит латеральный проточный матрикс; высушенный меченый реагент, приспособленный для связывания антитела IgE, расположенный на латеральном проточном матриксе ниже по потоку от резервуара для буфера и выше по потоку от отверстия для пробы, причем этот меченый реагент приспособлен для мобилизации в латеральном проточном матриксе жидким буфером, протекающим из резервуара для буфера вдоль латерального проточного матрикса; и множество разновидностей антигенов к IgE, иммобилизованных в соответствующих положениях на латеральном проточном матриксе в первом местоположении, видимом через окно результатов.
2. Устройство по п.1, в котором латеральный проточный матрикс содержит на его верхнем по потоку конце тампон выше по потоку, который приспособлен для доставки жидкого буфера из резервуара для буфера в латеральный проточный матрикс.
3. Устройство по п.2, в котором этот меченый реагент расположен на верхнем по потоку тампоне латерального проточного матрикса.
4. Устройство по п.3, в котором корпус обеспечен окном контроля ниже по потоку от окна результатов, и латеральный проточный матрикс содержит на его нижнем по потоку конце тампон ниже по потоку немеченое антитело IgE или антитело против мышиного антитела, иммобилизованное отдельно и ниже по потоку от первого местоположения, видимом в окне контроля.
5. Устройство по п.4, в котором расположенный ниже по потоку тампон включает в себя водорастворимую маркировку, видимую через окно контроля перед каким-либо добавлением жидкости в устройство.
6. Устройство по п.3, в котором латеральный проточный матрикс содержит нитроцеллюлозный матрикс или полимерный матрикс между расположенным выше по потоку тампоном и расположенном ниже по потоку тампоном.
7. Устройство по п.6, в котором нитроцеллюлозный матрикс простирается выше по потоку от отверстия для пробы.
8. Устройство по п.1, в котором корпус обеспечен одним отверстием для пробы и одним отверстием для буфера, причем это устройство содержит два латеральных проточных прохода, два окна результатов и два окна контроля, и каждый латеральный проточный проход ассоциирован с соответствующим окном результатов и соответствующим окном контроля.
9. Устройство по п.8, в котором два латеральных проточных прохода являются по существу параллельными.
10. Устройство по п.1, дополнительно содержащее систему разделения крови между отверстием для пробы и латеральным проточным матриксом.
11. Устройство по п.10, в котором система разделения крови содержит, по меньшей мере, один слой материала, приспособленного для агрегации в нем эритроцитов.
12. Устройство по п.11, в котором система разделения крови содержит, по меньшей мере, один слой стекловолоконной фильтровальной бумаги, включающий в себя манит в качестве агломерирующего агента.
13. Устройство по п.10, в котором система разделения крови включает в себя нижний слой, который простирается от положения под отверстием для пробы до латерального проточного матрикса и приспособлен для обеспечения жидкостной связи между системой разделения крови и латеральным проточным матриксом.
14. Устройство по п.1, в котором множество разновидностей антигенов к IgE присоединены к иммобилизованным частицам, которые имеют гидрофильные группы на их поверхности и имеют диаметр, который меньше наименьшего внутреннего размера проточных каналов латерального проточного матрикса в первом местоположении, причем эти частицы иммобилизованы на латеральном проточном матриксе в первом местоположении.
15. Устройство по п.1, в котором корпус включает в себя указатели рядом с окном результатов для различения местоположений соответствующих разновидностей антигена.
16. Устройство по п.1, в котором меченый реагент содержит анти-IgE-антитело, меченое золем металла.
17. Устройство по п.16, в котором меченое анти-IgE-антитело помечено золем золота.
18. Устройство по п.1, содержащее
по меньшей мере, два латеральных проточных прохода внутри корпуса, каждый из которых простирается от отверстия для буфера до окна результата и латеральный проточный матрикс; высушенный меченый реагент, способный связываться с IgE антителом, расположенным на каждом латеральном проточном матриксе ниже по потоку от резервуара для буфера и выше по потоку от отверстия для пробы, причем этот меченый реагент приспособлен для мобилизации в латеральном проточном матриксе жидким буфером, протекающим из резервуара для буфера вдоль латерального проточного матрикса, и множество IgE антигенов, иммобилизованных на каждом латеральном проточном матриксе в первом местоположении, видимом через окно результатов.
19. Устройство по п.18, в котором корпус оборудован, по меньшей мере, одним окном контроля ниже по потоку от окна результатов и латеральный проточный матрикс содержит на его нижнем по потоку конце расположенный ниже по потоку тампон, на котором иммобилизовано немеченое IgE, иммобилизованное на каждом латеральном проточном матриксе, или антитело против мышиного антитела во втором местоположении ниже по потоку от первого местоположения, видимом через окно контроля.
20. Устройство по п.18, в котором каждый латеральный проточный матрикс содержит на его верхнем по потоку конце расположенный выше по потоку тампон, который приспособлен для доставки жидкого буфера из резервуара для буфера в латеральный проточный матрикс.
21. Устройство по п.20, в котором меченый реагент обеспечен на расположенном выше по потоку тампоне латерального проточного матрикса.
22. Устройство по п.19, в котором каждый латеральный проточный матрикс содержит на его нижнем по потоку конце расположенный ниже по потоку тампон, на котором иммобилизовано немеченое IgE или антитело против мышиного антитела.
23. Устройство по п.22, в котором каждый расположенный ниже по потоку тампон включает в себя водорастворимую маркировку, видимую через окно контроля перед каким-либо добавлением жидкости в устройство.
24. Устройство по п.22, в котором каждый латеральный проточный матрикс содержит нитроцеллюлозный матрикс между расположенным выше по потоку тампоном и расположенным ниже по потоку тампоном и в котором первое положение, в котором иммобилизовано множество антигенов, находится на нитроцеллюлозном матриксе.
25. Устройство по п.24, в котором нитроцеллюлозный матрикс простирается выше по потоку от отверстия для пробы.
26. Устройство по п.18, в котором корпус обеспечен одним отверстием для пробы и одним отверстием для буфера, причем это устройство имеет два латеральных проточных прохода, два окна результатов и два окна контроля, и каждый латеральный проточный проход ассоциирован с соответствующим окном результатов и соответствующим окном контроля.
27. Устройство по п.18, дополнительно содержащее систему разделения крови между отверстием для пробы и латеральными проточными матриксами.
28. Устройство по п.27, в котором система разделения крови включает в себя нижний слой, который простирается от положения под отверстием для пробы до каждого латерального проточного матрикса и приспособлен для обеспечения жидкостной связи между системой разделения крови и каждым латеральным проточным матриксом.
29. Устройство по п.18, в котором множество разновидностей антигенов присоединены к иммобилизованным частицам, которые имеют гидрофильные группы на их поверхности и имеют диаметр, который меньше наименьшего внутреннего размера проточных каналов латеральных проточных матриксов в первом местоположении, причем эти частицы иммобилизованы в латеральных проточных матриксах в первом местоположении.
30. Устройство по п.18, в котором корпус включает в себя указатели рядом с окном результатов для различения положений, соответствующих разновидностям антигена.
31. Устройство по п.18, в котором меченый реагент содержит анти-IgE-антитело, меченое золем металла.
32. Устройство по п.31, в котором меченое анти-IgE антитело помечено золем золота.
33. Двухэтапный способ латерального проточного анализа для идентификации антител IgE в пробе, предусматривающий
внесение пробы в отверстие для пробы устройства, причем устройство приспособлено для доставки этой пробы в латеральный проточный матрикс, имеющий множество разновидностей антигенов к IgE, иммобилизованных в соответствующих положениях в первом местоположении, предоставление возможности пробе перемещаться вдоль латерального проточного матрикса через множество иммобилизованных разновидностей антигенов к IgE во второе местоположение ниже по потоку от первого местоположения, внесение жидкого буфера в латеральный проточный матрикс для мобилизации меченого реагента, который приспособлен для связывания антитела IgE и высушен на латеральном проточном матриксе в местоположении выше по потоку от внесения пробы в латеральный проточный матрикс, и предоставление возможности меченому реагенту, мобилизованному жидким буфером, перемещаться вдоль латерального проточного матрикса через иммобилизованное множество разновидностей антигенов к IgE в местоположение ниже по потоку от первого местоположения.
34. Двухэтапный способ по п.33, в котором жидкий буфер вносят через отверстие для буфера выше по потоку от высушенного меченого реагента.
35. Двухэтапный способ по п.34, в котором жидкий буфер доставляется из отверстия для буфера в резервуар для буфера в жидкостной связи с латеральным проточным матриксом.
36. Двухэтапный способ по п.33, в котором проба является пробой цельной крови, а устройство приспособлено для фильтрования этой пробы и доставки отфильтрованной пробы, по существу не содержащей эритроцитов, к латеральному проточному матриксу.
37. Двухэтапный способ по п.З6, в котором, по меньшей мере, один слой материала включает в себя манит в качестве агломерирующего агента.
38. Двухэтапный способ по п.33, в котором перемещение отфильтрованной пробы во второе местоположение детектируют по видимому изменению во втором местоположении и жидкий буфер вносят после детектирования этого видимого изменения.
39. Двухэтапный способ по п.33, в котором меченый реагент, мобилизованный жидким буфером, перемещается во второе местоположение.
40. Двухэтапный способ по п.39, в котором перемещение меченого реагента во второе положение определяется по видимому изменению во втором положении.
41. Двухэтапный способ по п.39, в котором меченый реагент содержит анти-IgE-антитело.
42. Двухэтапный способ по п.33, в котором проба является пробой цельной крови.
43. Способ по п.34, в котором проба является пробой крови и в котором жидкий буфер подается в отверстие для буфера через определенный промежуток времени.
44. Способ по п.43, в котором используется устройство по п.19.
45. Набор для идентификации IgE антител в пробе, содержащий капилляр для сбора некоторого количества цельной крови и устройство по любому из пп.1-32, приспособленное для получения этого количества цельной крови из этого капилляра.
46. Набор по п.45, дополнительно содержащий жидкий буфер в количестве, достаточном для мобилизации меченого реагента и переноса меченого реагента вдоль латеральных проточных матриксов во второе местоположение.
