Аналитическое устройство, включающее в себя последовательные зоны для проведения реакций



Аналитическое устройство, включающее в себя последовательные зоны для проведения реакций
Аналитическое устройство, включающее в себя последовательные зоны для проведения реакций

 


Владельцы патента RU 2538020:

Омик АБ (SE)

Аналитическое устройство включает в себя подложку, имеющую одну зону для добавления пробы, один сток, одну дорожку для протекания потока, соединяющую зону для добавления пробы и один сток. Дорожка для протекания потока включает в себя выступы, по существу вертикальные по отношению к поверхности подложки. Устройство включает в себя две последовательно расположенные зоны реакции. Каждая зона реакции предназначена для облегчения измерения сигнала отклика, возникающего от одного и того же аналита. Две зоны для реакции расположены так, чтобы можно было произвести расчет концентрации одного аналита. Изобретение обеспечивает возможность рассчитать более точную величину. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному устройству с латеральным потоком и способу, относящемуся к этому устройству.

Уровень техники по изобретению

Неточность результата является важной мерой качества результата. Термины «неточность результата» и «неточность измерения» включают в себя оценку точности способа, приведшего к результату или измерению. Все части способа или измерения, которые возможно влияют на качество, должны быть рассмотрены. В случае, касающемся клинического анализа или теста, информация об неуверенности в результатах предпочтительно должна быть доступна.

Европейское Сообщество по Аккредитации, EA, назвала GUM (Guide to Expression of Uncertainty in Measurement, International Organisation of Standardisation, ISO, Geneva, 1995) [Руководство по выражению неуверенности при измерениях, Международная организация по стандартизации, Женева, 1995 год] «главным документом» для оценки неточности измерения. Этот документ введен сюда во всей полноте посредством ссылки.

Документ PCT/SE03/00919 относится к микрожидкостной системе, включающей в себя подложку и обеспеченную на указанной подложке по меньшей мере одну дорожку для протекания потока, включающую в себя большое число микростолбиков, выступающих вертикально из указанной подложки, при этом промежуток между микростолбиками является достаточно малым для того, чтобы индуцировать капиллярное действие в нанесенной жидкой пробе и принудить указанную жидкость двигаться. В нем раскрыто, что это устройство может включать в себя более плотную зону, которая может действовать как сито, препятствующее, например, прохождению клеток. Также в нем раскрыто воплощение с микроструктурами, где форма, размер и/или расстояние между центрами образует градиент, так что движение фракции пробы, типа клеток и т.п. может быть задержано или выборочно разделено.

В документе PCT/SE2005/000429 показано устройство и способ для отделения компонента в жидкой пробе перед обнаружением аналита в указанной пробе, где проба добавляется в приемную зону на подложке, причем указанная подложка также возможно включает в себя зону проведения реакции, транспортную или инкубационную зону, соединяющую приемную зону и зону проведения реакции, соответственно, образующие дорожку для протекания потока на подложке, причем указанная подложка является непористой подложкой, и по меньшей мере часть указанной дорожки для протекания потока состоит из выступающих областей, по существу вертикальных по отношению к поверхности указанной подложки и имеющих высоту, диаметр и промежутки между соседними выступами такие, чтобы достигался латеральный капиллярный поток указанной жидкой пробы в указанной зоне, и где обеспечивалось средство для разделения рядом с зоной для приема пробы. В нем раскрывается воплощение, где удаляются красные кровяные клетки.

Документ WO/2005/118139 касается устройства для обращения с жидкими пробами, включающего в себя дорожку для протекания потока, имеющую по меньшей мере одну зону для приема пробы и транспортную или инкубационную зону, причем указанные зоны, соединенные зоной или включающие в себя зону, имеющую выступы, по существу вертикальные по отношению к ее поверхности; указанное устройство снабжено стоком с емкостью для приема указанной жидкой пробы, указанный сток включает в себя зону, имеющую выступы, по существу вертикальные к ее поверхности, и указанный сток приспособлен для реагирования на внешнее влияние, регулирующее его емкость, для приема указанной жидкой пробы. В документе раскрыто, что устройство может быть использовано, когда следует удалить такое дисперсное вещество, как клетки, из объема пробы. Утверждается, что красные кровяные клетки могут быть отделены без значительного разрушения клеток.

В аналитических устройствах с латеральным потоком, в которых результат считывается в зоне реакции, может при некоторых обстоятельствах возникать разброс в результатах, например, из-за изменений в осаждении реагентов на аналитическое устройство, связывания реагентов с аналитическим устройством, высыхания реагентов на аналитическом устройстве и считывания сигналов от аналитического устройства.

В WO 2008/137008 фирмы Claros Diagnostics Inc. раскрывается устройство, имеющее реагент, расположенный в микрожидкостном канале микрожидкостной системы в подложке. Жидкостный коннектор включает в себя дорожку для жидкости со входом для жидкости и выходом для жидкости, соединенными с выходом и входом микрожидкостных каналов, чтобы обеспечивалась жидкостная связь соответственно между дорожкой и каналами. Дорожка содержит пробу или реагент, размещаемый до соединения коннектора с подложкой. В этом документе раскрываются воплощения, где область проведения реакции включает в себя по меньшей мере две изогнутые канальные области, соединенные последовательно. Раскрывается, что детектирующие зоны могут быть соединены последовательно. Раскрывается, что детектируемый сигнал может быть разным в разных частях области. Проблема в WO 2008/137008 состоит в том, что это устройство все еще чувствительно к изменениям в таких факторах, как осаждение реагентов на аналитическое устройство, связывание реагентов с аналитическим устройством, высыхание реагентов на аналитическом устройстве и считывание сигнала от аналитического устройства.

В документе США 2008273918 раскрываются жидкостные коннекторы, способы и устройства для проведения анализов (например, иммуноанализов) в микрожидкостных системах.

В WO 01/02093 раскрывается изделие для детектирования, включающее в себя пленочный слой для управления жидкостью, имеющий по меньшей мере одну микроструктурированную основную поверхность с большим числом микроканалов в ней.

Хотя аналитические устройства с латеральным потоком по известному уровню этой техники могут применяться удовлетворительно, всегда есть потребность в улучшенных устройствах и способах, где точность увеличена и разброс результатов уменьшен. Также имеется потребность в устройствах и способах, где может быть обеспечена оценка неточности.

Проблемы в такой технике известного уровня включают разброс при осаждении реагентов в зоне проведения реакции на аналитическом устройстве, при связывании реагентов, высыхании реагентов и считывании сигнала от аналитического устройства. Такие разбросы, а возможно и другие, могут вносить изменения в сигнал отклика, который считывается с аналитического устройства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является устранение по меньшей мере некоторых недостатков известного уровня техники и обеспечение улучшенного устройства, улучшенной системы и улучшенного способа.

В первом аспекте предлагается аналитическое устройство, включающее в себя подложку, имеющую по меньшей мере одну зону для добавления пробы, по меньшей мере один сток и по меньшей мере одну дорожку для протекания потока, соединяющую эту по меньшей мере одну зону для добавления пробы и этот по меньшей мере один сток, причем эта по меньшей мере одна дорожка для протекания потока включает в себя выступы, по существу вертикальные по отношению к поверхности указанной подложки и имеющие высоту (Н), диаметр (D) и промежуток между соседними выступами (f1, f2), так чтобы достигался латеральный капиллярный поток жидкой пробы, при этом устройство включает в себя по меньшей мере две последовательные зоны для проведения реакций, причем каждая зона для проведения реакции приспособлена для облегчения измерения реагирования, возникающего от одного и того же аналита, и по меньшей мере две зоны для проведения реакции расположены так, чтобы обеспечивался расчет концентрации по меньшей мере одного аналита.

Во втором аспекте предлагается система, включающая в себя аналитическое устройство, описанное выше, и считывающее устройство, предназначенное для считывания сигнала отклика от каждой из по меньшей мере двух последовательно соединенных зон для проведения реакции, причем считывающее устройство включает в себя микропроцессор, предназначенный для расчета концентрации на основании измеренных сигналов отклика.

В третьем аспекте предлагается способ проведения анализа, включающий в себя этапы:

а) обеспечение аналитического устройства, включающего в себя по меньшей мере одну зону для добавления пробы, по меньшей мере один сток и по меньшей мере одну дорожку для протекания потока, соединяющую эту по меньшей мере одну зону для добавления пробы и этот по меньшей мере один сток, причем эта по меньшей мере одна дорожка для протекания потока включает в себя выступы, по существу вертикальные по отношению к поверхности указанной подложки и имеющие высоту (Н), диаметр (D) и промежуток между соседними выступами (f1, f2), так чтобы достигался латеральный капиллярный поток жидкой пробы, при этом устройство включает в себя по меньшей мере две последовательно расположенные зоны для проведения реакции (зоны реакции), причем каждая зона для проведения реакции предназначена для облегчения измерения сигнала отклика, возникающего от одного и того же аналита,

b) измерения сигнала отклика в каждой зоне для проведения реакции, причем сигналы отклика возникают от одного и того же аналита, и

с) расчета концентрации по меньшей мере одного аналита на основании измеренных по меньшей мере двух сигналов отклика.

Другие аспекты и воплощения определены в приложенной формуле изобретения.

Описывается аналитическое устройство с латеральным потоком и несколькими последовательно расположенными зонами для проведений реакций, где считываются сигналы отклика. Аналогичные, но не обязательно одинаковые сигналы отклика, считываются в нескольких зонах для проведения реакций, и таким образом, например, могут быть рассчитаны концентрация аналита и оценка неточности на основании измеренных сигналов отклика. Наиболее часто измеренные величины в последовательно расположенных зонах для реакций не являются идентичными в зависимости от факторов, включающих в себя, но без ограничения ими, концентрацию пробы, типы анализа, количества пробы, расстояние между последовательно расположенными зонами для реакций. Отличительные особенности включают в себя то, что несколько сигналов отклика считываются по меньшей мере в двух последовательно соединенных зонах для реакций. Эти по меньшей мере две величины используются в расчете конечного результата, включая оценку неточности.

Преимущества заключаются в том, что обеспечиваются дальнейшие возможности контролировать сигналы, которые могут быть считаны с различных зон для реакций. К тому же может быть рассчитана более точная величина. Разбросы могут возникать из-за таких переменных, без ограничения перечисленными, как осаждение, связывание, сушка и считывание. Эффекты таких разбросов уменьшаются благодаря этому изобретению. Изобретение позволяет оценивать неточность результата.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Перед тем как изобретение будет раскрыто и подробно описано следует учитывать, что оно не ограничивается конкретными соединениями, конфигурациями, этапами способа, подложками и материалами, раскрытыми здесь, так как такие соединения, конфигурации, этапы способа, подложки и материалы могут несколько изменяться. Также следует учитывать, что применяемая здесь терминология используется в целях описания только конкретных воплощений и не предназначена для ограничения, так как объем настоящего изобретения ограничивается только пунктами приведенной формулы изобретения и их эквивалентами.

Следует отметить, что используемые в этой спецификации и в приложенной формуле изобретения формы единственного числа включают в себя значения множественного числа, если контекст не будет четко диктовать противоположное значение.

Если ничего другого не определено, то подразумевается, что любые термины и научная терминология, используемые здесь, имеют значения, общепонятные для специалистов в области техники, к которой относится это изобретение.

Термин «около», используемый в связи с численной величиной везде в описании и формуле изобретения, означает диапазон точности, знакомый и приемлемый для специалиста в этой области. Указанный диапазон составляет ±10%.

Используемый везде в формуле изобретения и описании термин «анализ» означает процесс, в котором определяется по меньшей мере один аналит.

Используемый везде в формуле изобретения и в описании термин «аналитическое устройство» означает устройство, которое используется для анализа пробы. Диагностическое устройство является не ограничивающим примером аналитического устройства.

Используемый везде в формуле изобретения и описании термин «аналит» означает вещество или химический, или биологический компонент, одно или больше свойств которого определяются в аналитической процедуре. Аналит или сам компонент часто не может быть измерен, но его измеряемое свойство может быть измерено. Например, можно измерить концентрацию аналита.

Используемый в формуле изобретения и описании термин «капиллярный поток» означает поток, индуцируемый главным образом капиллярной силой.

Используемый в формуле изобретения и описании термин «дорожка для протекания потока» означает область на устройстве, где может возникать поток жидкости между различными зонами.

Используемый в формуле изобретения и описании термин «открытый», применяемый в связи с капиллярным потоком, означает, что система открыта, т.е. система полностью без крышки, или если имеется крышка или частичная крышка, то она не находится в капиллярном контакте с жидкостью пробы, т.е. крышка не участвует в создании капиллярной силы.

Используемый в формуле изобретения и описании термин «промежуток между соседними выступами» означает расстояние между соседними выступами.

Используемый в формуле изобретения и описании термин «зона реакции» означает область на аналитическом устройстве, где молекулы в пробе могут быть обнаружены.

Используемый в формуле изобретения и описании термин «сигнал отклика» означает измеримое явление, возникающее в зоне реакции на аналитическом устройстве. Сигнал отклика включает в себя, но не только, свет излучаемый флуоресцирующими молекулами.

Используемый в формуле изобретения и описании термин «зона для добавления пробы» означает зону, где добавляется проба.

Используемый в формуле изобретения и описании термин «сток» означает область с емкостью для приема жидкой пробы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение более подробно описывается со ссылками на чертежи, в которых:

Фиг.1 является схематичным изображением жидкостного чипа с зоной А для добавления пробы, одной дорожкой для протекания потока с тремя последовательно соединенными зонами В для реакций и стоком С.

Фиг.2 является схематичным изображением жидкостного чипа с зоной А для добавления пробы, двумя дорожками для протекания потока, причем каждая дорожка для протекания потока имеет две последовательно соединенные зоны В для реакций и сток С.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В первом аспекте предлагается аналитическое устройство, включающее в себя подложку, имеющую по меньшей мере одну зону для добавления пробы, по меньшей мере один сток и по меньшей мере одну дорожку для протекания потока, соединяющую эту по меньшей мере одну зону для добавления пробы и этот по меньшей мере один сток, причем эта по меньшей мере одна дорожка для протекания потока включает в себя выступы, по существу вертикальные по отношению к поверхности указанной подложки и имеющие высоту (Н), диаметр (D) и промежуток между соседними выступами (f1, f2), так чтобы достигался латеральный капиллярный поток жидкой пробы, при этом устройство включает в себя по меньшей мере две последовательно расположенные зоны для реакций, где каждая зона для реакции предназначена для облегчения измерения реагирования, исходящего от одного и того же аналита, и где эти по меньшей мере две зоны для реакций расположены так, чтобы можно было обеспечить расчет концентрации по меньшей мере одного аналита.

Точное положение этих по меньшей мере двух зон для реакций может изменяться, могут быть предложены различные позиции, если только есть возможность рассчитать концентрацию по меньшей мере одного аналита. Тот факт, что эти по меньшей мере две зоны для реакций расположены для обеспечения расчета концентрации по меньшей мере одного аналита, означает, что эти по меньшей мере две зоны для реакций или расположены в местах, где измеренные реагирования одного и того же аналита приблизительно одинаковы в пределах неточности измерения, или они расположены так, что измеренные сигналы отклика от одного и того же аналита различаются, но предсказуемым образом и поэтому концентрация может быть рассчитана. Одним примером последнего случая являются две зоны для реакций, расположенные последовательно с малым расстоянием между ними. Первая зона может создавать один измеряемый сигнал отклика, а вторая может создавать меньший измеряемы0й сигнал отклика в зависимости от таких факторов, как расстояние между этими по меньшей мере двумя зонами для реакций и используемое аналитическое устройство. Эксперименты могут, например, привести к заключению, что измеренный сигнал отклика во второй зоне всегда составляет некоторую долю от измеренного сигнала отклика в первой зоне. В одном воплощении эти по меньшей мере две зоны для реакций расположены так, что измеренные сигналы отклика от одного и того же аналита являются одинаковыми в пределах неточности измерения.

В одном воплощении зона для реакции, расположенная ближе всего к зоне для добавления пробы, имеет площадь, которая отличается от площади любой одной из других зон (зоны) для реакций. В одном воплощении зона для реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет площадь, которая меньше площади любой одной из другой зоны (зон) для реакции. В одном воплощении зона для реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет самую малую площадь, и зона для реакции, расположенная дальше всего от зоны для добавления пробы, имеет самую большую площадь. В одном воплощении аналитическое устройство включает в себя три зоны для реакций, где зона для реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет самую малую площадь, зона для реакции, расположенная дальше всего от зоны для добавления пробы, имеет самую большую площадь, и промежуточная зона для реакции имеет вторую наименьшую площадь. Возможность подгонки площади зоны для реакции дает возможность управлять величиной и долей в пробе, которая связана с реагентом в зоне для реакции. Таким образом можно обеспечить связывание некоторой подходящей доли пробы с зоной для реакции, ближе всего расположенной к зоне для добавления пробы. Если зону для реакции, ближе всего расположенную к зоне для добавления пробы, не делают слишком большой, то в потоке пробы останется полезное количество пробы, и оно будет протекать в оставшиеся зоны для реакций. Таким образом можно изменять площади этих по меньшей мере двух зон для реакций, чтобы получить подходящие сигналы сигналов отклика от всех зон реакций для пробы.

В одном воплощении эти по меньшей мере две зоны для реакций имеют различные геометрии. В одном воплощении зона для реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет ширину, которая меньше ширины любой одной из другой зоны (зон) для реакции. В одном воплощении зона для реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет продольную форму по отношению к направлению потока. В одном воплощении зона для реакции, дальше всего расположенная от зоны для добавления пробы, распространяется на всю ширину дорожки для протекания потока. В одном воплощении имеются три зоны для реакции, где зона для реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет продольную форму при рассмотрении ее в направлении потока с малой шириной, промежуточная зона для реакции имеет поперечное сечение, которое является частью ширины дорожки для протекания потока, и зона для реакции, дальше всего расположенная от зоны для добавления пробы, распространяется на всю ширину дорожки для протекания потока. В одном воплощении зона для реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет ширину, соответствующую 10-25% ширины дорожки для протекания потока, промежуточная зона для реакции имеет ширину, соответствующую 25-75% дорожки для протекания потока, и зона для реакции, дальше всего расположенная от зоны для добавления пробы, распространяется на всю ширину дорожки для протекания потока. Таким образом обеспечиваются другие возможности изменения геометрии и ширины этих по меньшей мере двух зон реакций, чтобы лучше управлять сигналом от различных зон реакций. Сигнал от различных зон для реакций может быть отрегулирован с использованием этого подхода. Кроме того, имеется преимущество в том, что поток жидкой пробы лучше размещается, и имеется возможность спроектировать эти по меньшей мере две зоны реакций так, чтобы облегчалось протекание потока жидкой пробы.

В одном воплощении каждая зона для реакции включает в себя по меньшей мере один реагент и концентрации реагента в этих по меньшей мере двух зонах для реакций различна. В одном воплощении зона реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет концентрацию реагента, которая ниже концентрации реагента в любой одной другой зоне (зонах) для реакции. В одном воплощении имеются три зоны для реакций, зона для реакции, расположенная ближе всех к зоне для добавления пробы, имеет самую низкую концентрацию реагента, промежуточная зона для реакции имеет промежуточную концентрацию реагента и зона для реакции, дальше всех расположенная от зоны для добавления пробы, имеет самую высокую концентрацию реагента. Таким образом обеспечивается еще одна возможность управления сигналами от различных зон для реакций.

В одном воплощении последовательные зоны для реакций расположены в одной (единственной) дорожке для протекания потока. В одном воплощении аналитическое устройство включает в себя по меньшей мере две дорожки для протекания потока, соединяющие эту по меньшей мере одну зону для добавления пробы и этот по меньшей мере один сток, и при этом каждая дорожка для протекания потока включает по меньшей мере две зоны для реакций. Это последнее воплощение дает возможность уменьшить влияния изменений в потоке между различными дорожками для потоков. Пример такого воплощения показан на Фиг.2.

В одном воплощении эта по меньшей мере одна дорожка для протекания потока является по меньшей мере частично открытой.

Во втором аспекте предлагается система, включающая в себя аналитическое устройство, описанное выше, и считывающее устройство, предназначенное для считывания сигнала отклика от каждой из этих по меньшей мере двух последовательно соединенных зон для реакций, при этом считывающее устройство включает в себя микропроцессор, предназначенный для расчета концентрации на основании измеренных сигналов отклика.

Квалифицированный специалист в данной области может в свете этого описания позволить микропроцессору рассчитать величины, включающие, без ограничения указанными, концентрации аналита, расчетную величину сигнала отклика, сумму и оценку неточности на основании измеренных сигналов отклика с использованием известных алгоритмов и на основе экспериментов, чтобы определить взвешенные значения измеренных сигналов отклика от этих по меньшей мере двух последовательно соединенных зон для реакций.

В одном воплощении считывающее устройство системы включает в себя флуоресцентный ридер.

В третьем аспекте предлагается способ проведения анализа, включающий в себя этапы:

а) обеспечения наличия аналитического устройства, включающего в себя подложку, имеющую по меньшей мере одну зону для добавления пробы, по меньшей мере один сток и по меньшей мере одну дорожку для протекания потока, соединяющую эту по меньшей мере одну зону для добавления пробы и этот по меньшей мере один сток, причем эта по мере одна дорожка для протекания потока включает в себя выступы, по существу вертикальные по отношению к поверхности указанной подложки и имеющие высоту (Н), диаметр (D) и промежуток между соседними выступами (f1, f2), так чтобы достигался латеральный капиллярный поток жидкой пробы, при этом устройство включает в себя по меньшей мере две последовательно соединенных зоны для реакций, причем каждая зона для реакции предназначена для облегчения измерения сигнала отклика, возникающего от одного и того же аналита,

b) измерения сигнала отклика в каждой зоне для реакций, причем сигналы отклика возникают от одного и того же аналита, и

с) расчета концентрации по меньшей мере одного аналита на основании измеренных по меньшей мере двух сигналов отклика.

В одном воплощении сигналы отклика, измеренные в этих по меньшей мере двух зонах для реакций, являются различными. Эта ситуация является наиболее вероятной. Когда эти по меньшей мере две зоны для реакций расположены последовательно, измеренные сигналы отклика обычно являются различными. Расчет величины на основе сигналов отклика таким образом может в целом не соответствовать установленной схеме расчета средней величины. Возможно следует провести эксперименты, чтобы убедиться в том, что эти измеренные по меньшей мере две величины правильно взвешены по отношению одна к другой.

Сигналы отклика, которые измеряются от аналитического устройства, используются для расчета различных величин, включая, без ограничения указанными, концентрацию аналита и оценку неточности. В одном воплощении расчетная концентрация и оценка соответствующей неточности рассчитываются на основании измеренных сигналов отклика и на основании экспериментов по калибровке. В одном воплощении сумма и оценка соответствующей неточности рассчитываются на основании измеренных сигналов отклика.

Измеренные сигналы отклика используются для расчета концентрации аналита. Часто это выполняется с помощью стандартной кривой. Специалист в этой области может в свете этого описания получить стандартную кривую посредством измерения проб с известными концентрациями аналита. Специалист может затем использовать такую стандартную кривую для расчета концентрации на основании измеренных сигналов отклика. Также тот факт, что эти по меньшей мере две последовательно соединенные зоны для реакций могут дать различные результаты, возможно придется рассматривать посредством проведения экспериментов.

Изобретение позволяет путем расчета оценить неточность. В одном воплощении концентрация по меньшей мере одного аналита и оценка соответствующей неточности концентрации рассчитываются на основании измеренных сигналов отклика.

Можно практиковать принципы изобретения в анализах на основе потоков жидкости, а также в других платформах, отличных от платформ, включающих в себя выступы, по существу вертикальные по отношению к поверхности. Примеры последних включают, без ограничения ими, аналитические устройства, включающие пористые материалы, аналитические устройства, включающие в себя нитроцеллюлозу, капиллярные системы, закрытые крышкой, в капиллярном контакте с жидкой пробой, аналитические устройства, где поток гонится электроосмосом, аналитические устройства, где поток гонится центрифугированием, и аналитические устройства, где поток гонится насосом.

Другие отличительные особенности изобретения и их соответствующие преимущества будут очевидны специалисту в этой области при чтении описания и примеров.

Следует учитывать, что это изобретение не ограничивается конкретными воплощениями, показанными здесь. Предлагаются следующие примеры для иллюстративных целей и они не предназначены для ограничения объема изобретения, так как объем изобретения ограничивается только приложенными пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.

ПРИМЕРЫ

Использовались чипы на пластиковой подложке, изготовленной из материала Zeonor (фирма Zeon, Япония) и имеющей на поверхности оксидированный декстран для ковалентной иммобилизации белков посредством связывания через основание Шиффа (Shiffs base). В потоковом канале осаждались три зоны для реакций (Biodot AD3200) c 60 нл 1 мг/мл анти-CRP mAb (Fitzgerald Ind. US, M701289). Использовалось устройство, схематично показанное на Фиг.1. После 15 минут чипы высушивались при 20% влажности и 30°С. Чтобы проверить связь в трех зонах для реакций использовалась система моделирования с флуорофор-маркированным CRP. CRP флуоресцентно маркировался в соответствии с инструкциями поставщика с использованием Комплекта для маркирования протеина Alexa Fluor® 647 (Invitrogen, US). Маркированный CRP добавлялся к сыворотке крови, обедненной CRP (Scipack, US), что давало конечную концентрацию 80 нг/мл.

15 мкл пробы добавлялось к зоне для пробы чипа и капиллярное действие микростолбиковой структуры распределяло пробу по зоне для реакции в зону капиллярного затекания. Канал для потока затем промывался три раза 7,5 мкл буфера (50 мМ Tris-buffert pH 7,5). Типовое время анализа составляло около 10 минут. Интенсивность сигналов записывалась в опытном образце флуоресцентного сканирующего устройства с освещением строк. Для каждого анализа использовался новый чип и общее число чипов было 25. Результат эксперимента показан в таблице 1. CV является коэффициентом изменения и нормализованной мерой разброса распределения вероятности. Он определяется как отношение стандартного отклонения к среднему значению.

Таблица 1
Сравнение неточности, рассчитанной от одной или всех зон для реакций
Зона реакции Средний относительный сигнал Неточность (% CV)
1 192 8
2 139 7
3 113 9
По всем трем 444 5

Как видно в таблице, использование сигналов от более чем одной зона реакции в расчете уменьшает неточность при определении. Этот эксперимент показал, что комбинированное считывание результата в трех зонах реакций значительно уменьшает неточность или неопределенность результата.

1. Аналитическое устройство, включающее в себя непористую подложку, имеющую по меньшей мере одну зону для добавления пробы, по меньшей мере один сток и по меньшей мере одну дорожку для протекания потока, соединяющую по меньшей мере одну зону для добавления пробы и по меньшей мере один сток, причем данная по меньшей мере одна дорожка для протекания потока включает в себя выступы, по существу вертикальные по отношению к поверхности указанной подложки и имеющие высоту (H), диаметр (D) и промежуток между соседними выступами (f1, f2) между выступами, такие что достигается латеральный капиллярный поток пробы жидкости, и где аналитическое устройство включает в себя по меньшей мере две последовательно расположенные зоны реакции, причем каждая зона для реакции предназначена для упрощения измерения сигнала отклика, возникающего от одного и того же аналита, и при этом данные по меньшей мере две зоны реакции расположены так, чтобы можно было произвести расчет концентрации по меньшей мере одного аналита и, где зона для реакции, ближе всего расположенная к, по меньшей мере, одной зоне для добавления пробы, имеет площадь, которая отличается от площади любой одной другой зоны реакции.

2. Аналитическое устройство в соответствии с п.1, в котором данные по меньшей мере две зоны реакции расположены в одной дорожке для протекания потока.

3. Аналитическое устройство в соответствии с п.1, в котором зона реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет площадь, которая меньше площади любой одной зоны (зон) для реакции.

4. Аналитическое устройство в соответствии с п.1, в котором данные по меньшей мере две зоны реакции имеют различную геометрию.

5. Аналитическое устройство в соответствии с п.1, в котором зона реакции, ближе всего расположенная к зоне для добавления пробы, имеет ширину, которая меньше ширины любой другой зоны (зон) для реакции.

6. Аналитическое устройство в соответствии с п.1, в котором каждая зона для реакции включает в себя по меньшей мере один реагент и в котором концентрации реагента в данных по меньшей мере двух зонах для реакции являются различными.

7. Аналитическое устройство в соответствии с п.1, в котором зона реакции, ближе всего расположенная к зоне добавления пробы, имеет концентрацию реагента, которая ниже концентрации реагента в любой другой зоне (зонах) реакции.

8. Аналитическое устройство в соответствии с п.1, где аналитическое устройство включает в себя по меньшей мере две дорожки для протекания потока, соединяющие данную по меньшей мере одну зону для добавления пробы и данный по меньшей мере один сток, и где каждая дорожка для протекания потока включает в себя по меньшей мере две последовательно расположенные зоны реакции.

9. Аналитическое устройство в соответствии с п.1, в котором данная по меньшей мере одна дорожка для протекания потока является по меньшей мере частично открытой.

10. Система, включающая в себя аналитическое устройство в соответствии с любым одним из пп.1-10 и считывающее устройство, предназначенное для считывания сигнала отклика от каждой из по меньшей мере двух последовательно расположенных зон реакции, где считывающее устройство включает в себя микропроцессор, предназначенный для расчета концентрации на основании измеренных сигналов отклика.

11. Система в соответствии с п.10, в которой считывающее устройство включает в себя флуоресцентный ридер.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к лабораторной диагностике. Планшет для образцов содержит одну или более лунок, имеющих основание и одно или более гнезд, выполненных в основании и имеющих углубление с сужающейся частью, а также гранулы или микросферы реагента, введенные в углубления.

Группа изобретений относится к области биологии, в частности к иммунологическим исследованиям, являющимися предпочтительным методом тестирования биологических продуктов и при которых используется планшет для образцов, в частности, при осуществлении энзим-связывающего иммуносорбентного анализа - ELISA, или других процедур, связанных с иммунным анализом, использующих нуклеиново-кислотный зонд, а также при использовании для проведения тестирования на наличие ДНК- или РНК-последовательностей.

Клапан // 2529467
Изобретение относится к клапану для управления прохождением частиц из первой зоны (6) во вторую зону (7), содержащий: клапанный материал (4), имеющий изменяемую степень проницаемости, и клапанную зону (16, 116), содержащую клапанный материал (4, 104, 204, 304), при этом клапанная зона (16, 116) и клапанный материал (4, 104, 204, 304) выбраны с возможностью принудительного движения частиц сквозь клапанный материал (4, 104, 204, 304) при прохождении через клапан (2, 102) при переносе частиц из первой зоны (6, 106) во вторую зону (7, 107), при этом клапанный материал (4) управляется посредством блока (17, 18) управления клапаном таким образом, что физические свойства клапанного материала (4) изменяются с возможностью изменения степени проницаемости.

Изобретение относится к устройству с камерой для текучих сред, которое может быть использовано в области молекулярной диагностики, в частности, для осуществления полимеразной реакции.

Анализы // 2521639
Группа изобретений относится к вариантам способа и устройства для проведения анализа образца на различные аналиты. Способ включает в себя контактирование массива разнесенных зон исследования с образцом жидкости, например, с цельной кровью.

Группа изобретений относится к медицине и биологии и может быть использована для культивирования, исследования и тестирования тестовых соединений на тканях, органоидах и нишах стволовых клеток в формате миниатюризированной интегральной схемы.

Микрофлюидальное устройство для дозирования жидкостей в микрофлюидальной сети содержит микрофлюидальные каналы или камеры, которые по меньшей мере частично сформированы введением подходящих структур в пленку над держателем подложки так, что по меньшей мере часть потока текучей среды через сеть проходит в плоскости подложки.

Изобретение относится к устройствам для проведения иммуноанализа и может использоваться для лабораторной диагностики вирусных инфекций. Микрофлюидная система включает канал для анализируемой жидкости и еще четыре канала, расположенных перпендикулярно к каналу для анализируемой жидкости и одним концом соединяющихся с ним, при этом один из этих каналов является измерительным и в него помещены рецепторы в жидкой среде, другой канал является опорным и содержит только жидкую среду, а в два остальных канала помещены флуоресцентные метки с иммобилизованным на них субстратом в жидкой среде.

Группа изобретений относится к кювете для хранения биологического образца, способу ее изготовления, а также к способу проверки подлинности кюветы и способу анализа биологического образца, такого как пробы крови, с использованием указанной кюветы.

Объектом изобретения является контейнер, предназначенный для хранения обезвоженного биологического материала в контролируемой атмосфере, в частности, при температуре окружающей среды и в особенности ДНК, содержащий оболочку (12) из газонепроницаемого материала, отличающийся тем, что оболочка (12) выполнена из металлического материала и цилиндрической формы, закрытой с одной стороны, и содержит пробку (16), предназначенную для герметичного соединения с упомянутой оболочкой.

Группа изобретений относится к конструкции микроструйного картриджа (100), предназначенного для размещения на параллельной пневматической интерфейсной плате (101) пневматического измерительного прибора (102). Картридж содержит трехмерный канал (103) для текучей среды, в котором должна перемещаться текучая среда (104), и гибкую диафрагму (105). При этом гибкая диафрагма простирается в плоскости и является частью наружной поверхности картриджа, а границы в пространстве трехмерного канала для текучей среды определены в трех координатах внутренними стенками картриджа и гибкой диафрагмой. Причем гибкая диафрагма находится в основном состоянии при отсутствии воздействия на гибкую диафрагму давления и вакуума и выполнена с возможностью выгибаться относительно основного состояния под действием пневматических сил перпендикулярно (106) к плоскости гибкой диафрагмы, в двух направлениях, когда картридж размещен на параллельной пневматической интерфейсной плате. Пневматическая интерфейсная плата (101) расположена между этим картриджем и пневматическим измерительным прибором (102) и содержит сторону, обращенную к измерительному прибору (119), когда интерфейсная плата установлена в измерительный прибор, и сторону, обращенную к картриджу, когда картридж размещен на интерфейсной плате. Также плата содержит пневматический канал (122, 123, 138) для сообщения пневматической текучей среды пневматического измерительного прибора с обращенной к измерительному прибору стороны с обращенной к картриджу стороной для обеспечения возможности пневматического приведения в действие гибкой диафрагмы микроструйного картриджа. Достигаемый при этом технический результат заключается в обеспечении усовершенствованной облегченной и малозатратной технологии приведения в движение текучей среды в микроструйных системах. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к распределительной системе, содержащей корпус коллектора и сердечник коллектора. Посредством использования наклонной поверхности внутри корпуса коллектора, в который должен быть вставлен сердечник коллектора, и посредством соответствующего выполнения канала для текучей среды в корпусе коллектора такой корпус коллектора может быть изготовлен посредством литьевого формования без наличия подреза. Таким образом, использование подвижных элементов во время изготовления такого корпуса коллектора не требуется. Устраняется необходимость приложения внешних сил (например, посредством инструмента) для образования уплотнения между корпусом коллектора и сердечником коллектора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству (24) для транспортировки магнитных или намагничивающихся шариков (10) по поверхности (12) транспортировки. Оно содержит камеру (26), содержащую магнитные или намагничивающиеся шарики (10) в текучей среде (28), транспортный элемент (14), включающий в себя упомянутую поверхность (12) транспортировки внутри упомянутой камеры (26), по которой должны транспортироваться упомянутые шарики (10), структуру (20) токопроводящих проводов, содержащую, по меньшей мере, два комплекта (20a, 20b, 20c) изгибающихся токопроводящих проводов, установленных на стороне упомянутого транспортного элемента (14), противоположной упомянутой поверхности (12) транспортировки, причем упомянутые, по меньшей мере, два комплекта (20a, 20b, 20c) смещены относительно друг друга, по меньшей мере, в двух направлениях, и переключающее устройство (32) для индивидуального переключения токов (Ia, Ib, Ic), подаваемых по отдельности на упомянутые комплекты токопроводящих проводов согласно схеме управления током, что приводит к транспортировке упомянутого шарика (10) по упомянутой поверхности (12) транспортировки. В предпочтительных вариантах воплощения дополнительно обеспечено стационарное, по существу однородное магнитное поле (30) в направлении, по существу параллельном поверхности (12) транспортировки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к приготовлению препаратов прикрепляющихся или неприкрепляющихся клеток и/или частиц, содержащихся в жидкости. Ячейка (10) для приготовления указанных препаратов содержит накопительную камеру (20) для хранения жидкости в накопительной камере в подвешенном состоянии против силы тяжести, действующей на жидкость, только за счет сил сцепления и/или поверхностного натяжения. Накопительная камера выполнена с возможностью хранения жидкости, содержащей клетки и/или частицы, и выпуска сохраняемой жидкости, содержащей упомянутые клетки и/или частицы, через выпускное отверстие (22) при приложении заданной внешней силы, в частности центробежной силы. Ячейка содержит канал (30), расположенный смежно с выпускным отверстием (22) накопительной камеры (20), причем выпускное отверстие (22) накопительной камеры (20) ведет в упомянутый канал. Канал (30) имеет сечение, большее, чем сечение выпускного отверстия (22), и при этом стенка при переходе из выпускного отверстия (22) в канал (30) образует край (32). Также ячейка включает предметный участок (50) для приема выпущенной жидкости, содержащей упомянутые клетки и/или частицы, и поглощающее средство (40), расположенное смежно с предметным участком (50) между каналом (30) и предметным участком (50). Поглощающее средство (40) имеет отверстие (42), позволяющее жидкости, содержащей упомянутые клетки и/или частицы, перемещаться через отверстие (42) на предметный участок (50), а также дополнительно удаляет жидкость из жидкости, содержащей упомянутые клетки и/или частицы, на предметном участке (50) таким образом, чтобы оставить упомянутые клетки и/или частицы на предметном участке (50) для исследования. Достигаемый при этом технический результат заключается в осуществлении более высокоэффективного, надежного и высококачественного приготовления препаратов клеток и/или частиц, содержащихся в жидкости. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 14 ил.

Группа изобретений относится к способу и картриджу для обработки и/или анализа образца под действием центробежной силы. Способ включает обеспечение картриджа для обработки образца, имеющего первую разделительную полость, адаптированную для удерживания образца, и вторую полость в сообщении по текучей среде с первой полостью, а также обеспечение образца в первой разделительной полости картриджа для обработки образца. Затем осуществляют воздействие на картридж центробежной силы, действующей в первом направлении, причем первая полость является продолговатой в плоскости картриджа, перпендикулярной направлению действия центробежной силы, действующей в первом направлении. После осуществляют изменение действия направления центробежной силы с первого направления на второе направление так, что образец в первой разделительной полости перемещается из нее во вторую полость. При этом вторая полость имеет меньшую глубину, чем первая полость, и имеет большую протяженность в направлении действия центробежной силы, действующей во втором направлении, чем протяженность первой разделительной полости в направлении действия центробежной силы, действующей в первом направлении. Картридж подвергают воздействию центробежной силы посредством вращения картриджа вокруг внешней оси, а направление действия центробежной силы изменяют посредством вращения картриджа вокруг оси внутри картриджа. Картридж содержит также верхнюю лицевую сторону и нижнюю лицевую сторону, которые вместе с боковыми стенками определяют форму пластинки или диска. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении быстрого микроразделения элементов текучей среды с различной плотностью. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для укупорки реакционных кювет, содержащих высушенные реагенты для биоаффинных исследований. Система (20) для биоанализа содержит картридж (4) для биоанализа с реакционной камерой (6) и прокалываемую герметичную крышку (2). Крышка (2) содержит верхний слой (8), средний слой (10), нижний слой (12) и места (14), предназначенные для прокалывания. Крышка (2) имеет в местах (14), предназначенных для прокалывания, полость (18) между верхним слоем (8) и нижним слоем (12), причем верхний слой (8) герметичен до прокалывания, а нижний слой (12) предварительно надрезан так, что при прокалывании иглой прокол не является газонепроницаемым, а позволяет газу свободно вытекать из реакционной камеры (6), и упомянутый слой (12) обеспечивает плотное смыкание следа иглы после отведения упомянутой иглы. Изобретение позволяет исключить перекрестное загрязнение, вызванное случайными переливами или испарением реагента. 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 7 пр.

Группа изобретений относится к системе для подачи жидкостей в микрофлюидную подсистему и к способу производства микрокапель в такой системе. Система (1) содержит микрофлюидную подсистему и подающую часть для подачи жидкостей в указанную микрофлюидную подсистему, включающую первый клапан (14, 29, 46) и первый флюидный канал (10, 25, 28) для соединения указанного первого клапана (14, 29, 46) с указанной микрофлюидной подсистемой и подачи первой жидкости, а также второй клапан (15) и второй флюидный канал (11) для соединения указанного второго клапана (15) с указанной микрофлюидной подсистемой и подачи второй жидкости. Указанный первый клапан (14, 29, 46) и указанный второй клапан (15) выполнены с возможностью закрытия с временным разрешением не хуже 100 мс. Параметры указанных первого флюидного канала (10, 25, 28), второго флюидного канала (11), первого клапана (14, 29, 46) и второго клапана (15) выбраны таким образом, что выполняются следующие условия. Гидравлическое сопротивление Rout указанного первого флюидного канала (10, 25, 28) или указанного второго флюидного канала (11) по меньшей мере в 10 раз выше, предпочтительно по меньшей мере в 100 раз выше, чем гидравлическое сопротивление Rin ввода указанного первого клапана (14, 29, 46) или второго клапана (15) соответственно, а где индекс i=1/2 относится к первому/второму флюидному каналу, и где Ei - модуль Юнга материала, из которого изготовлен соответствующий флюидный канал, Li - длина соответствующего флюидного канала, Ai - площадь просвета соответствующего флюидного канала и σRi - постоянная, характеризующая геометрию соответствующего флюидного канала в уравнении для гидравлического сопротивления Ri флюидного канала Ri=σRi(Liµ/Ai 2), где µ - коэффициент динамической вязкости жидкости, заполняющей соответствующий флюидный канал при измерениях Ri. Система обеспечивает автоматическое образование микрокапель и проведение реакций в микрокаплях, предполагающих меньший объем реакционных смесей и погрешность и спорость, аналогичную или лучшую, чем в автоматических микротитровальных системах или системах биохимического анализа крови. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 16 ил., 5 пр., 1 табл.
Изобретение относится к области биотехнологии, молекулярной биологии и биохимии и может быть использовано в медицине. Покрытие для выделения нуклеиновых кислот из жидкой фазы, содержащей ДНК и/или РНК, нанесенное на внутреннюю поверхность пластикового сосуда, выполнено из Ta2O5 толщиной от 5 до 200 нм. При этом покрытие наносят методом ионно-плазменного напыления или магнетронного распыления или импульсно-лазерного осаждения. Техническим результатом изобретения является повышение скорости выделения и очистки нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) из биологических и иных образцов на внутренней поверхности пластикового сосуда. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Группа изобретений относится к области культивирования клеток. Предложена пластина, выполненная с возможностью переворачивания для образования висячих капель для культивирования клеток, комплект пластин для переноса трехмерных клеточных совокупностей и способ тестирования вещества на токсичность по отношению к клеткам. Пластина содержит заданное число ячеек для капли, ячейка содержит круговой микрожидкостный смачивающий барьер. Барьер выполнен с возможностью окружения полости ячейки и предотвращающий растекание капли за пределы микрожидкостного смачивающего барьера. Ячейка для капли содержит закрытое дно и, по меньшей мере, один дополнительный круговой микрожидкостный смачивающий барьер, а смачиваемый участок расположен между двух рядом расположенных микрожидкостных смачивающих барьеров. Способ включает введение капель жидкости в ячейки для капли, каждая капля содержит объем вещества для тестирования и жидкую питательную среду. Далее осуществляют переворачивание и инкубацию пластины, дополнительную подачу жидкой питательной среды, а также анализ трехмерных клеточных совокупностей. Изобретения обеспечивают стабильность висячих капель и испарение жидкости. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 41 ил.
Наверх