BR112019026016B1

BR112019026016B1 - Sistema de teste universal inovador para análise quantitativa

Info

Publication number: BR112019026016B1
Application number: BR112019026016-1A
Authority: BR
Inventors: Roger Piasio; Andrew Wheeler; Wesley Cowperthwaite
Original assignee: Optimum Imaging Diagnostics LLC
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2023-12-19
Also published as: US20200011851A1; WO2018226371A1; AR112132A1; TW201903408A; EP3635366B1; US10458974B2; BR112019026016A2; JP7235735B2; JP2020523610A; CN111033226A; US10823729B2; EP3635366A1; EP3635366A4; US20180356393A1

Abstract

trata-se de um cassete que permite, com um instrumento, a análise quantitativa a ser realizada no momento do teste de amostra sem etapas adicionais para o usuário final. o cassete inclui uma tira de calibração e uma tira de amostra. a tira de calibração contém quantidades conhecidas de analito, das quais uma curva de calibração pode ser criada e aplicada à análise da tira de amostra. o cassete revelado pode utilizar técnicas de transmissão de luz ou refletância de luz. o cassete pode incluir uma porta de lavagem separada para a rápida lavagem de uma amostra de alto teor de base. o cassete revelado pode realizar testes de diagnóstico para seres humanos, animais, amostra ambiental e/ou amostras de alimento. em alguns casos, os dispositivos e técnicas revelados podem ser usados para monitorar a eficácia da terapia de fármaco e adesão do paciente em relação ao medicamento prescrito pelo médico em uma configuração de ponto de atendimento.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

[0001] Este pedido reivindica a prioridade do Pedido de Patente n° de série 15/710.223, depositado em 20 de setembro de 2017, que reivindica, o próprio, a prioridade do Pedido de Patente Provisória n° de série 62/517.441, depositado em 9 de junho de 2017, cujo conteúdo é incorporado no presente documento a título de referência.

ANTECEDENTES

[0002] O teste de sangue representa uma maioria significativa de necessidades de teste médico em seres humanos. Somado à necessidade crescente para os médicos por monitorar a eficácia da terapia com fármaco, também há uma necessidade de uma demanda crescente por um sistema de teste de ponto de atendimento (POC) quantitativo portátil. O teste de POC é projetado para chegar a 22 bilhões de dólares em algum momento em 2022. Tipicamente, uma grande maioria de testes de sangue é feita em um laboratório central com robótica cara e complicada. A fim de que muitos testes de sangue cheguem ao mercado de POC os testes, no mínimo, terão que ser simples de fazer e fornecer precisão e exatidão iguais conforme geradas pelos laboratórios centrais. A tecnologia moderadamente complexa (por exemplo, ELISA) permitiu que médicos evitassem o laboratório central em alguns casos. No entanto, essas tecnologias não estão disponíveis, em geral, para os médicos de POC licenciados pela Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA) e, tipicamente, não são submetidos à situação atualizada por CLIA da Pood and Drug Administration (PDA) e, portanto, não estão disponíveis para o teste de ponto de atendimento. Esforços anteriores de fornecer teste de ponto de atendimento quantitativo contaram com as curvas de calibração pré-produzidas definidas no momento da fabricação e transmitidas por meio de código de barras ou dispositivo de chip vendido com o teste descartável. No entanto, as curvas de calibração pré-produzidas têm limitações significativas.

SUMÁRIO

[0003] As técnicas reveladas podem superar as questões com as técnicas anteriormente usadas à medida que uma amostra com um analito de interesse é passada concomitantemente com uma tira de calibração que inclui concentrações diferentes do analito de interesse que é medido na tira de amostra ou um analito de controle (isto é, um analito que é distinto do analito de interesse), enquanto também utiliza os mesmos agentes de ligação. Qualquer menor instabilidade do detector, o agente de ligação é, então, aplicável ao mesmo grau no construto da curva de calibração e na amostra de paciente. Em outras palavras, o sistema revelado é autocorretivo e capaz de produzir resultados repetidos e precisos.

[0004] Vários dispositivos e métodos de análise quantitativa e qualitativa são descritos no presente documento. Especificamente, um cassete é revelado o qual inclui um calibrador “a bordo”. O cassete inclui, em muitos casos, uma tira de fluxo lateral para calibração e uma tira de fluxo lateral para uma amostra. As tiras de fluxo lateral são formadas de membranas porosas que permitem o movimento capilar de fluido. A “tira de calibração” inclui pelo menos duas e, em alguns casos, três, quatro ou mais regiões com concentrações conhecidas de um analito (seja o analito de interesse na amostra ou um analito de controle). Para usar o cassete para análise, uma amostra é depositada na “tira de amostra” e um fluido de busca é fornecido tanto à tira de amostra quanto à tira de calibração. O fluido de busca libera uma substância conjugada de coxins em contato com a tira de amostra e a tira de calibração e a substância conjugada, então, percorre até as tiras. A substância conjugada é um parceiro de ligação para o analito de interesse e pode compreender ou consistir em um marcador. Na tira de calibração, a substância conjugada se encontra e se liga ao analito presente. Uma vez ligada ao analito (seja direta ou indiretamente por meio de um parceiro de ligação distinto), o marcador emite um sinal, que é diretamente proporcional à quantidade de analito presente. Os sinais que se desenvolvem na tira de calibração são, então, interpretados opticamente por um instrumento para gerar uma curva de calibração que é usada para calcular ou interpretar o sinal apresentação em concomitante que se desenvolve na tira de amostra.

[0005] Os cassetes revelados podem ser compatíveis com um instrumento capaz de interpretar imagens através de transmissão de luz ou refletância de luz. Nas modalidades em que a sensibilidade aumentada é desejada, a transmissão de luz pode ser usada.

[0006] Os cassetes revelados podem ser configurados para medir qualquer analito de interesse desejado. Por exemplo, os cassetes podem ser configurados para medir antígenos, anticorpos, hormônios, proteínas, receptores, DNA, RNA, enzimas, substâncias farmacêuticas e/ou poluentes ambientais. Os parceiros de ligação e/ou marcadores adequados podem ser selecionados com base no analito de interesse e/ou analito de controle selecionado e usado para criar uma tira de calibração e tira de amostra adequadas.

[0007] Em uma modalidade exemplificativa específica, um cassete é projetado para medir um antígeno de interesse. A tira de calibração para esse cassete inclui concentrações conhecidas do antígeno e um anticorpo imunologicamente ligado ao antígeno. Nessa modalidade exemplificativa, o cassete inclui um coxim conjugado com o marcador (por exemplo, partículas de ouro). Quando o fluido de busca for introduzido, o marcador é reconstituído e percorre e se liga ao antígeno ligado ao anticorpo. Na tira de amostra, a amostra se mistura e, juntamente com o fluido de busca, reconstitui o marcador (nesse exemplo, partículas de detector de ouro coloidais) e se move para uma membrana porosa. Se o antígeno estiver presente, um sinal se desenvolve.

[0008] Em uma modalidade exemplificativa diferente, um cassete é projetado para medir um antígeno de interesse e a tira de calibração inclui concentrações conhecidas de um antígeno ligado a um marcador. Nessa modalidade exemplificativa, o coxim conjugado inclui anticorpos que percorrem e se ligam com o antígeno ligado ao marcador quando o fluido de busca for introduzido. Os cassetes revelados no presente documento podem incluir uma tira de calibração e uma tira de amostra com várias combinações possíveis de parceiros de ligação e/ou marcadores adequados para analitos de interesse específicos. Embora os anticorpos e antígenos sejam discutidos em detalhes, a revelação do assunto se destina a ser limitada. Por exemplo, a amostra e as tiras de calibração que incluem analitos como hormônios, proteínas, vitaminas, enzimas, DNA, RNA, substâncias farmacêuticas e/ou poluentes ambientais estão todos dentro do escopo da revelação da matéria.

[0009] Surpreendentemente, os cassetes revelados com recursos de calibração “a bordo” são capazes de distribuir fluido, amostra, agentes de ligação e/ou marcadores até duas tiras de fluxo lateral uniformemente e com variação inconsequente. Ademais, os cassetes revelados são capazes de produzir uma curva de calibração robusta e estável da tira de calibração e relatam precisamente um resultado quantitativo desconhecido da tira de amostra.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0010] A FIG. 1 mostra uma vista em perspectiva de um cassete exemplificativo que inclui uma tira de calibração e uma tira de amostra, de acordo com algumas modalidades da revelação da matéria.

[0011] A FIG. 2 mostra uma vista explodida do cassete exemplificativo mostrado na FIG. 1, de acordo com algumas modalidades da revelação da matéria.

[0012] A FIG. 3 mostra uma vista de fundo de um cassete exemplificativo mostrado na FIG. 1, de acordo com algumas modalidades da revelação da matéria.

[0013] A FIG. 4 mostra uma vista de topo da porção de fundo de um alojamento de cassete exemplificativo mostrado na FIG. 1, de acordo com uma modalidade da revelação da matéria.

[0014] A FIG. 5 mostra uma vista interna da porção de topo de um alojamento de cassete exemplificativo mostrado na FIG. 1, de acordo com uma modalidade da revelação da matéria.

[0015] A FIG. 6 mostra uma vista em perspectiva de uma tira de calibração exemplificativa configurada de acordo com algumas modalidades da revelação da matéria.

[0016] A FIG. 7 mostra uma vista em perspectiva de uma tira de amostra exemplificativa configurada de acordo com algumas modalidades da revelação da matéria.

[0017] A FIG. 8 mostra uma representação gráfica de resultados quantitativos obtidos com o uso de um calibrador a bordo para medir o Vírus Sincicial Respiratório (RSV), de acordo com algumas modalidades exemplificativas.

[0018] A FIG. 9 mostra uma representação gráfica de resultados cinéticos quantitativos obtidos com o uso de um calibrador a bordo para medir o hormônio estimulador de tireoide (TSH) em uma concentração de 57,5 μIU/ml, de acordo com algumas modalidades exemplificativas.

[0019] A FIG. 10 mostra uma representação gráfica de resultados cinéticos quantitativos obtidos com o uso de um calibrador a bordo para medir o TSH em uma concentração de 5,75 μIU/ml, de acordo com algumas modalidades exemplificativas.

[0020] A FIG. 11 mostra uma representação gráfica de resultados cinéticos quantitativos obtidos com o uso de um calibrador a bordo para medir o TSH em uma concentração de 0,575 μlU/ml, de acordo com algumas modalidades exemplificativas.

[0021] A FIG. 12 mostra uma representação gráfica da área de pixel medida a partir de um cassete exemplificativo formado de acordo com algumas modalidades exemplificativas, como uma função de volume de amostra.

[0022] A FIG. 13 mostra uma representação gráfica de resultados quantitativos obtidos com o uso de um calibrador a bordo para medir Histoplasma capsulatum, de acordo com algumas modalidades exemplificativas.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0023] São revelados dispositivos de teste, ou seja, cassetes, que fornecem a funcionalidade de calibração "a bordo”. Em particular, os cassetes revelados incluem uma tira de calibração e uma tira de amostra, cada um formado de um material poroso que permite que o fluido flua através do mesmo com o uso de força capilar. A tira de calibração contém quantidades conhecidas de analito, das quais uma curva de calibração pode ser criada e aplicada à análise da tira de amostra. O cassete pode incluir uma porta de lavagem separada para a rápida lavagem de uma amostra de alto teor de base.

[0024] O cassete produz um sinal, que pode ser lido com o uso de técnicas de transmissão de luz ou refletância de luz. Os cassetes revelados podem ser usados em testes de diagnóstico para seres humanos, animais, amostra ambiental e/ou amostras de alimento. Se desejado, os dispositivos e técnicas revelados podem ser usados para monitorar a eficácia da terapia de fármaco e/ou adesão do paciente em relação ao medicamento prescrito pelo médico em uma configuração de ponto de atendimento (POC). Os detalhes que se referem à construção do cassete, tira de calibração e tira de amostra são descritos abaixo em detalhes, juntamente com os métodos de uso relacionados.

Cassete

[0025] A FIG. 1 mostra uma vista em perspectiva de um cassete exemplificativo 100 que inclui uma tira de calibração 7 e uma tira de amostra 2, de acordo com algumas modalidades exemplificativas. Conforme mostrado na FIG. 1, o cassete 100 inclui um alojamento substancialmente rígido que tem uma porção de topo 1 e uma porção de fundo 8. A porção de topo 1 e a porção de fundo 8 do alojamento podem, em algumas modalidades, se interconectar ao serem empurradas juntas para formar um encaixe por pressão ou encaixe por atrito e permanecem mecanicamente presos juntos sem adesivos. Em algumas modalidades, o alojamento de topo 1 e o alojamento de fundo 8 podem incluir regiões de aperto 6 projetadas para formar um encaixe por pressão com o alojamento oposto. Em algumas modalidades, o cassete 100 inclui pelo menos uma, pelo menos, duas, pelo menos três, pelo menos quatro, pelo menos cinco ou pelo menos seis regiões de aperto 6.

[0026] A FIG. 1 ilustra um cassete 100 com uma tira de amostra 2 e uma tira de calibração 7. No cassete 100, a porta de fluido 5 entra em contato tanto com a tira de amostra 2 quanto com a tira de calibração 7. O cassete 100 também inclui uma porta de amostra 4 na qual a amostra pode ser introduzida antes de percorrer através da tira de amostra 2. A porta de amostra 4 não está em comunicação de fluido a com tira de calibração 7. Em algumas modalidades, o cassete 100 inclui uma porta de lavagem 3, que pode ser usada para fornecer lavagem adicional para amostras de alto teor de base (por exemplo, amostras de sangue hemolisado ou pigmentadas). Quando presente, a porta de lavagem 3 está em comunicação de fluido com a tira de amostra 2, mas não necessariamente em comunicação de fluido com a tira de calibração 7.

[0027] A FIG. 2 mostra uma vista explodida do cassete exemplificativo 100 mostrado na FIG. 1. Em particular, o coxim de fluido 5, a tira de calibração 7 e tira de amostra 2 são mais claramente visíveis e os recursos de regiões de aperto 6 são mostrados. Por exemplo, a FIG. 2 mostra uma modalidade exemplificativa em que a porção de fundo 8 do alojamento inclui dois braços 6A que apertam nas áreas rebaixadas correspondentes 6B da porção de topo 1 do alojamento. Na modalidade exemplificativa mostrada na FIG. 2, a porção de topo 1 do alojamento inclui quatro braços 6C que se apertam nas áreas rebaixadas 6D correspondentes da porção de fundo 8 do alojamento.

[0028] A FIG. 3 mostra uma vista de fundo do cassete exemplificativo 100 mostrado na FIG. 1. Conforme mostrado na FIG. 3, a porção de fundo 8 do alojamento pode incluir uma ranhura de posicionamento 9, que permite que o cassete 100 seja facilmente posicionado para leitura e análise. A porção de fundo 8 do alojamento também pode incluir uma porta-guia de luz de tira de fluxo 10 posicionada sob a tira de calibração 7, que pode ser usada para métodos de detecção baseados em transmissão. Em algumas modalidades exemplificativas, um código de barras 11 pode ser colocado no cassete 100, conforme mostrado na FIG. 3. Uma porta de análise de volume de amostra 12 também pode ser incluída na porção de fundo 8 do alojamento sob a tira de amostra 2. Em algumas modalidades, a porção de fundo 8 do alojamento também pode incluir uma porta-guia de luz de tira de fluxo 13 posicionada sob a tira de amostra 2 para métodos de detecção baseados em transmissão.

[0029] A FIG. 4 mostra uma vista de topo da porção de fundo 8 de um alojamento de cassete exemplificativo. Conforme ilustrado na FIG. 4, a porção de fundo 8 do alojamento de cassete inclui porta-guia de luz de tira de fluxo 10, porta de análise de volume de amostra 12, porta- guia de luz de tira de fluxo 13 e uma ou mais regiões de aperto 6. Adicionalmente, a porção de fundo 8 do alojamento também pode incluir uma pluralidade de canais de fluido em excesso 14 para remover o líquido em excesso das tiras de fluxo. Os canais de fluido em excesso 14 podem ser posicionados em ou mais dos lados das tiras de fluxo, conforme mostrado na FIG. 4. Em algumas modalidades exemplificativas, os canais de fluido em excesso 14 podem ser formados entre as tiras de fluxo 2 e 7 (mostradas na FIG. 2). Nessas e em outras modalidades, os canais de fluido em excesso 14, às vezes, também referidos como “disruptores capilares”, podem ser formados nos lados internos e/ou externos da tira de amostra 2 e/ou da tira de calibração 7 (mostrada na FIG. 2), conforme mostrado na FIG. 4. A FIG. 4 mostra um alojamento de cassete exemplificativo com disruptores capilares 14 formado tanto nos lados interno quanto externo da tira de amostra 2 e tira de calibração 7.

[0030] A porção de fundo 8 do alojamento de cassete também pode incluir paredes laterais 15, que circunda as tiras 2 e 7 (mostradas na FIG. 2). Em algumas modalidades, as paredes laterais 15 podem ser inferiores em algumas regiões para permitir que o fluido de uma tira de fluxo (por exemplo, uma tira de amostra ou tira de calibração) para entrar em um canal de fluido em excesso 14. Nessas e em outras modalidades, uma barra de posicionamento de coxim de fluido 16 também pode ser formada na porção de fundo 8 do alojamento para facilitar o posicionamento adequado de um coxim de fluido.

[0031] A FIG. 5 mostra uma vista interna da porção de topo 1 de um alojamento de cassete exemplificativo. Conforme mostrado, a porção de topo 1 inclui uma parte de coxim de fluido 17 que fornece a comunicação de fluido tanto para a tira de amostra 2 quanto a tira de calibração 7 (mostradas na FIG. 2). A porção de topo 1 também inclui uma porta de amostra 4 para permitir que a amostra seja introduzida em uma tira de amostra. Em algumas modalidades, a porção de topo 1 é configurada para incluir uma pluralidade de regiões elevadas (referidas no presente documento como “pontos de pressão”) que exercem pressão na tira de amostra 2 e/ou na tira de calibração 7.

[0032] Em algumas modalidades, a porção de topo 1 inclui uma pluralidade de pontos de pressão 18, com um número igual de pontos de pressão 18 em contato com a tira de amostra 2 e a tira de calibração 7. A FIG. 5 mostra uma modalidade exemplificativa da porção de topo 1 do cassete que inclui uma pluralidade de pontos de pressão 18. Por exemplo, os pontos de pressão 18a entram em contato com a tira de amostra 2 e os pontos de pressão 18b entram em contato com a tira de calibração 7. O ponto de pressão 18c circunda a porta de lavagem 3 acima da tira de amostra 2. Na modalidade exemplificativa mostrada na FIG. 5, a tira de calibração 7 inclui um ponto de pressão 18d no mesmo formato que o ponto de pressão 18c, embora nenhuma porta de lavagem seja fornecida na parte de baixo. Tendo-se pontos de pressão compatíveis tanto na tira de calibração quanto na tira de amostra pode-se garantir que o fluxo lateral progrida igual em ambas as tiras e as medições obtidas a partir das tiras sejam comparáveis. Os pontos de pressão 18e estão em contato com a tira de amostra 2 e os pontos de pressão 18f estão em contato com a tira de calibração 7. Para ser compatível ao contato fornecido por um ponto de pressão 18 g que circunda a porta de amostra 4, a porção de topo 1 do alojamento também pode incluir o ponto de pressão 18 h, embora nenhuma porta esteja presente nesse sítio. Conforme mostrado na FIG. 5, um ponto de pressão 18i pode ser fornecido circundando a parte de coxim de fluido 17 que entra em contato tanto com a tira de amostra 2 quanto com a tira de calibração 7.

[0033] A FIG. 5 ilustra um cassete que tem dezessete pontos de pressão (18a-18i), mas será compreendido na consideração da revelação da matéria que alguns cassetes exemplificativos podem incluir mais ou menos pontos de pressão do que mostrados na FIG. 5. Por exemplo, em algumas modalidades, a porção de topo 1 do alojamento de cassete pode incluir pelo menos dois, três, quatro, cinco, seis, sete ou oito pontos de pressão em cada tira de fluxo. No total, a porção de topo 1 do alojamento pode incluir qualquer número de pontos de pressão. Por exemplo, a porção de topo 1 pode incluir entre 2 e 30 pontos de pressão, 5-25 ou 10-20 pontos de pressão. A modalidade exemplificativa mostrada na FIG. 5 inclui 17 pontos de pressão, mas as modalidades com mais ou menos pontos de pressão estão dentro do escopo da presente revelação. Em várias modalidades, pelo menos um ponto de pressão entra em contato tanto com a tira de amostra 2 quanto com a tira de calibração 7. Adicionalmente, os pontos de pressão incluídos na porção de topo 1 do alojamento de cassete podem ser moldados conforme mostrado na FIG. 5, com formatos linear, quadrado, circular e oval, embora, em outras modalidades, outros vários formatos ou disposições de formatos podem ser usados.

Tira de Calibração

[0034] A FIG. 6 mostra uma tira de calibração 7 exemplificativa. A tira de calibração 7 mostrada na FIG. 6 inclui vários substratos que permitem o movimento capilar de fluido, afixados a um reforço alinhado com adesivo 102. Em algumas modalidades, o reforço 102 é formado de um material polimérico que é aproximadamente tão longo quanto a tira de calibração 7. Nas modalidades selecionadas, o reforço 102 é opticamente claro. Em particular, o reforço 102 pode permitir a transmissão de pelo menos 95 % de luz visível. Um substrato de fluxo capilar 104 pode, então, ser aderido ao reforço 102. O substrato de fluxo capilar 104 pode ser formado de qualquer material adequado, como nitrocelulose ou um outro material poroso que permite que o fluido flua por meio de ação capilar, como náilon ou poliestireno. Em algumas modalidades, o substrato de fluxo capilar 104 se estende ao longo de todo o comprimento do reforço 102 enquanto, em outras modalidades, o substrato de fluxo capilar 104 é mais curto que o reforço 102.

[0035] O substrato de fluxo capilar 104 da tira de calibração 7 pode incluir regiões de marcador 106 que incluem concentrações conhecidas de um analito, um parceiro de ligação para o analito e/ou um marcador que, quando ligado ao analito ou a um parceiro de ligação ligado ao analito, emite um sinal detectável. Em algumas modalidades, o analito na tira de calibração 7 é o mesmo que o analito de interesse na amostra, enquanto em outras modalidades, o analito na tira de calibração 7 é um analito de controle que é distinto do analito de interesse na amostra. Em modalidades em que um analito de controle é usado, o analito de controle pode ser um analito que se liga aos mesmos agentes de ligação que o analito de interesse. As regiões de marcador 106 podem incluir componentes adequados com base no projeto do ensaio empregado para o dispositivo de teste. Por exemplo, se um ensaio exemplificativo é projetado para detectar um antígeno (como o analito de interesse), o ensaio pode usar o anticorpo com o parceiro de ligação e uma partícula de ouro como o marcador. Em algumas tais modalidades, as regiões de marcador 106 podem incluir quantidades conhecidas de antígeno ligado ao anticorpo ou quantidades conhecidas de antígeno e partículas de ouro. Em modalidades em que as regiões de marcador 106 incluem antígeno ligado ao anticorpo, as partículas de ouro podem estar incluídas em um coxim conjugado 110 e percorrem para cima para as regiões de marcador 106 durante o ensaio. Uma vez que as partículas de ouro encontram o antígeno ligado ao anticorpo, os mesmos podem se ligar para formar um complexo. Nas modalidades em que as regiões de marcador 106 incluem antígeno e partículas de ouro, o coxim conjugado 110 pode incluir anticorpos que percorrem para cima para as regiões de marcador 106 durante o ensaio e formam um complexo com o antígeno e as partículas de ouro.

[0036] Vári as configurações e variações do ensaio empregado pelo dispositivo de teste revelado são possíveis. Por exemplo, em algumas modalidades, o analito de interesse pode ser um receptor, hormônio, antígeno, anticorpo, proteína, enzima, DNA, RNA, vitamina, substância farmacêutica e/ou poluente ambiental. Em tais casos, um parceiro de ligação adequado pode ser selecionado com base na identidade do analito de interesse. Por exemplo, os parceiros de ligação adequados podem ser compostos orgânicos, compostos inorgânicos, receptores, antígenos, anticorpos, hormônios, enzimas, proteínas e/ou DNA. Os marcadores exemplificativos além do ouro coloidal que pode ser usado para se ligar ao analito de interesse direta ou indiretamente incluem, mas sem limitação: enzimas (como peroxidase de raiz-forte, fosfatase alcalina ou glicose oxidase), selênio, isótopos radioativos, repórteres de DNA, repórteres fluorogênicos (como ficoeritrina), e/ou etiquetas eletroquimiluminescentes, compostos inorgânicos, como dióxido de silício, óxidos férricos e derivados químicos de compostos inorgânicos.

[0037] Adi cionalmente, o ensaio do dispositivo de teste revelado pode ser competitivo ou não competitivo e pode incluir um, dois ou mais locais de ligação. Por exemplo, o ensaio pode ser um ensaio não competitivo de um sítio em que o analito se liga com um parceiro de ligação marcado (por exemplo, um anticorpo etiquetado) e o sinal dos parceiros de ligação marcados é medido para determinar a concentração de analito. Em outras modalidades, o ensaio pode ser um ensaio não competitivo de dois locais em que o analito se liga tanto a um primeiro parceiro de ligação (por exemplo, um sítio de anticorpo) e um parceiro de ligação marcado (por exemplo, um anticorpo etiquetado). Esse tipo de ensaio é comumente chamado como um “ensaio sanduíche”. Em outras modalidades, o ensaio pode ser um ensaio competitivo, em que o analito não marcado compete com o analito marcado para se ligar a um parceiro de ligação (por exemplo, um anticorpo). A quantidade de analito não ligado marcado é, então, medida e usada para calcular a concentração de analito (originalmente não marcado) na amostra.

[0038] A tira de calibração 7 exemplificativa mostrada na FIG. 6 inclui quatro regiões de marcador distintas 106, mas outras modalidades podem incluir pelo menos duas, pelo menos três, quatro, cinco ou mais regiões de marcador 106. Em algumas modalidades, as regiões de marcador distintas 106 são, cada uma, diferente de zero, enquanto em outras modalidades, pelo menos uma região de marcador distinto é zero. Por exemplo, em uma modalidade, a tira de calibração 7 pode incluir duas regiões de marcador distintas, sendo que uma é zero e a outra é diferente de zero. Em uma outra modalidade exemplificativa, a tira de calibração 7 pode incluir duas regiões de marcador distintas diferentes de zero. As regiões de marcador 106 podem ser linhas horizontais, conforme mostrado na FIG. 6, ou podem ser não lineares. Em algumas modalidades, cada região de marcador 106 inclui uma concentração diferente de analito e/ou parceiro de ligação. Em outras modalidades, no entanto, duas das regiões de marcador 106 podem incluir a mesma concentração de analito e/ou parceiro de ligação para avaliar os desvios na medição. Por exemplo, em algumas modalidades, a região de marcador 106 de uma tira de calibração inclui analito (com ou sem parceiro de ligação) em uma faixa de concentração entre 0 e 100 %. Em algumas modalidades, a região de marcador 106 de uma tira de calibração inclui concentrações de analito que varia em mais de 5 %, mais de 20 %, ou mais de 50 %. Em uma modalidade exemplificativa específica, uma tira de calibração inclui uma primeira região com analito em uma concentração de 40 %, uma segunda região com o analito em uma concentração de 60 %, uma terceira região com analito em uma concentração de 80 %, e uma quarta região com analito em uma concentração de 100 %. Em algumas modalidades, as regiões de marcador 106 podem ser dispostas na tira de calibração 7 de modo que o fluido encontre as regiões com uma concentração de analito inferior antes das regiões com uma concentração de analito superior. Inversamente, as regiões de marcador podem ser dispostas de modo que o fluido encontre as regiões com concentração de analito superior antes das regiões com concentração de analito inferior. Várias configurações e variações estarão evidentes à luz dos ensinamentos fornecidos no presente documento.

[0039] Conforme mostrado na FIG. 6, a tira de calibração 7 inclui um coxim conjugado 110, que está em contato com o substrato de fluxo capilar 104. Em algumas modalidades, o coxim conjugado 110 pode ser posicionado pelo menos parcialmente debaixo ou pelo menos parcialmente sobrepondo o substrato de fluxo capilar 104. O coxim conjugado 110 pode ser formado de nitrocelulose ou um outro material poroso. Em algumas modalidades, o coxim conjugado 110 pode ser carregado com materiais adequados para o ensaio, como parceiros de ligação para o analito de interesse e/ou os marcadores. Em algumas modalidades exemplificativas específicas, o coxim conjugado contém anticorpos de detector secos ligados às partículas de ouro. Quando o fluido de busca for adicionado por meio da porta de fluido 5 do cassete 100, o fluido flui tanto para a tira de calibração 7 quanto para a tira de amostra 2, e o ensaio começa. O fluido de busca pode ser qualquer fluido adequado, como água (por exemplo, água desionizada). Em modalidades selecionadas, o fluido de busca pode incluir um ou mais tampões. O fluido de busca move ou reconstitui o composto (ou compostos) carregado no coxim conjugado 110. Por exemplo, se o coxim conjugado inclui anticorpos de detector secos ligados às partículas de ouro, o fluido de busca irá reconstituir o anticorpo de detector etiquetado com ouro antes de continuar a fluir até o substrato de fluxo capilar 104. Quando o anticorpo de detector etiquetado com ouro reconstituído chegar ao antígeno na tira de calibração, o mesmo se liga ao anticorpo-antígeno e forma um complexo (anticorpo-antígeno-Au-anticorpo), que produz o sinal.

[0040] Em algumas modalidades, um coxim de amostra 112 pode ser posicionado na tira de calibração 7 pelo menos parcialmente sobrepondo o coxim conjugado 110. O coxim de amostra 112 pode ser implantado com qualquer material adequado, como nitrocelulose ou um outro material poroso. Conforme descrito abaixo em detalhes, a tira de amostra 2 inclui um coxim de amostra no qual a amostra é depositada. Em modalidades em que a tira de amostra inclui um coxim de amostra distinto, a tira de calibração 7 também pode incluir um coxim de amostra com tamanho semelhante 112, conforme mostrado na FIG. 6.

[0041] Adicionalmente, a tira de calibração 7 também pode incluir um coxim absorvente 108, conforme mostrado na FIG. 6, para coletar fluido em excesso. O coxim absorvente 108 sobrepõe o substrato de fluxo capilar 104 e pode ser formado de um material absorvente, como nitrocelulose ou outro material poroso. Em algumas modalidades, um ou mais pontos de pressão 18 na porção de topo 1 do alojamento de cassete podem estar em contato com o coxim absorvente 108.

[0042] Conforme será compreendido por aqueles versados na técnica mediante a consideração da revelação da matéria, a tira de calibração 7 pode incluir menos ou mais porções distintas do que aquelas mostradas na FIG. 6. Em particular, a FIG. 6 ilustra uma tira de calibração 7 que inclui membros porosos separados e distintos para o coxim de amostra 112, coxim conjugado 110, coxim absorvente 108 e substrato de fluxo capilar 104. No entanto, em algumas modalidades, a tira de calibração 7 pode ser formada com membros porosos menos distintos. Por exemplo, em algumas modalidades, uma tira de calibração 7 pode ser formada com um único membro poroso unitário que inclui regiões que correspondem ao coxim de amostra 112, coxim conjugado 110, coxim absorvente 108 e/ou substrato de fluxo capilar 104, em algumas modalidades. Várias configurações e variações serão evidentes àqueles versados na técnica.

Tira de Amostra

[0043] A FIG. 7 ilustra uma tira de amostra exemplificativa 2 que inclui reforço 202, que pode ser igual ou diferente do reforço 102 da tira de calibração 7, substrato de fluxo capilar 204, que pode ser igual ou diferente do substrato de fluxo capilar 104, e coxim absorvente 208, que pode ser igual ou diferente do coxim absorvente 108. Em algumas circunstâncias, pode ser vantajoso usar os mesmos materiais tanto na tira de calibração quanto na tira de amostra para o reforço, substrato de fluxo capilar e coxim absorvente para promover a uniformidade entre as tiras e garantir as condições de ensaio semelhantes. A tira de amostra 2 também inclui um coxim conjugado 210, que pode ser configurado conforme descrito em relação ao coxim conjugado 110, e coxim de amostra 212, que pode ser configurado conforme descrito em relação ao coxim de amostra 112. Em algumas modalidades, o material usado para o coxim de amostra 112 da tira de calibrador 7 é o mesmo material usado para o coxim de amostra 212 da tira de amostra 2.

[0044] Conforme mostrado na FIG. 7, a tira de amostra 2 pode incluir uma linhagem de teste 214 e uma linhagem de controle 216. A tira de amostra 2 pode ser configurada de modo que o fluido encontre a linhagem de teste 214 antes da linhagem de controle 216 (conforme mostrado na FIG. 7) ou de modo que o fluido encontre a linhagem de controle 216 antes da linhagem de teste 214. Em algumas modalidades, a linhagem de controle 216 inclui uma quantidade conhecida de analito (seja analito de interesse ou um analito de controle) e a linhagem de teste 214 inclui um ou mais parceiros de ligação para o analito de interesse. Em algumas modalidades, a linhagem de controle 216 também pode incluir um parceiro de ligação para o analito e/ou um marcador. Por exemplo, em uma modalidade específica, o analito de interesse é um antígeno e a linhagem de controle 216 inclui quantidades conhecidas do antígeno ligado a um anticorpo. Nessa modalidade exemplificativa, a linhagem de teste 214 também inclui um anticorpo que se ligará ao analito na amostra. O ensaio para esse cassete exemplificativo é realizado com o uso de partículas de marcador que percorrem a partir do coxim conjugado e se ligam com os complexos de analito formados na tira de amostra 2. Em uma modalidade exemplificativa diferente, a linhagem de controle 216 inclui quantidades conhecidas de analito e um marcador. Nessa modalidade exemplificativa, a linhagem de teste 214 inclui partículas de marcador e o ensaio é realizado quando o parceiro de ligação a anticorpo percorrer para a linhagem de teste 214 e a linhagem de controle 216 a partir do coxim conjugado. Várias variações para a linhagem de controle 216 e a linhagem de teste 214 serão evidentes para um versado na técnica mediante consideração da revelação da matéria.

Exemplo de Funcionamento 1

[0045] Em uma primeira modalidade exemplificativa, um cassete inclui uma tira de amostra e uma tira de calibração projetadas para testar quantitativamente quanto ao Vírus Sincicial Respiratório (RSV). A arquitetura de fluxo lateral comum para a tira de amostra e a tira de calibração é conforme segue.

[0046] Uma tira de fluxo lateral exemplificativa foi construída com o uso de plástico de reforço adesivo da Lohmann Corporation (poliéster branco ou transparente com 0,0254 cm (0,010") laminado com PSA acrílico GL-187® e suportado com um revestimento de liberação). Sartorius 25 mm CN140 Nitrocelulose foi colocado no topo do material de reforço Lohmann de aproximadamente 37 mm do fundo do material de reforço. O material de coxim absorvente com 22 mm de largura CF5 de Whatman/GE foi indexado com o topo do material de reforço Lohmann, criando uma sobreposição com a nitrocelulose e correspondendo com os pontos de pressão do alojamento de cassete. No lado inferior da nitrocelulose um material de coxim conjugado é colocado (Ahlstrom 6614 e/ou Ahlstrom 1281 de 14 mm colocado de modo que crie uma sobreposição no topo da nitrocelulose). Um material de aplicação de amostra de 24 mm final é indexado para o fundo do material de reforço Lohmann para criar uma sobreposição no material de coxim conjugado. Uma vez que todos os componentes forem unidos, o material laminado foi, então, cortado em tiras com 6 mm de largura com o uso de um cortador do tipo guilhotina Biodot. Adicionalmente, um coxim de fluido de 10x15 mm produzido a partir do Ahlstrom 6614 foi cortado e colocado sobre o fundo das tiras. Para ligar imunologicamente o antígeno, a nitrocelulose é usada para ligar os anticorpos direcionados contra o antígeno de interesse na faixa de 50 pg/ml-3 mg/ml. Uma plataforma de dispensação Biodot foi usada para dispensar precisamente quatro linhagens de anticorpo. A nitrocelulose foi subsequentemente seca sob ar quente forçado. Com uma segunda passada através da plataforma de dispensação Biodot, o antígeno foi dispensado no topo do anticorpo e subsequentemente seco. Para criar a escada de intensidade de sinal crescente, as quantidades crescentes de antígeno (ng/ml) foram usadas por linhagem (mais inferior no fundo). O anticorpo de detector ligado às partículas de ouro do mesmo lote e a concentração como a tira de amostra é aplicada ao material de coxim conjugado e seco.

[0047] A tira de amostra foi construída depositando-se anti-RSV monoclonal de Virostat Inc a 1,5 mg/ml no Sartorius CN140 nitrocelulose com o uso de um sistema de dispensação Biodot em uma taxa de 1 uL/cm. Uma linhagem de controle antigalinha de cabra em 0,5 mg/ml também foi depositada ao norte da linhagem de RSV em uma taxa de 1 uL/cm. Ahlstrom 1281 se sobrepôs à nitrocelulose e Ahlstrom 6614 serviu como a amostra/coxim conjugado. Uma solução que contém anti-RSV da Virostat Inc conjugada a partículas de ouro coloidais BBI de 60 nm, e IgY de galinha conjugado a partículas de ouro coloidais BBI de 40 nm foram aspergidas no Ahlstrom 6614 com o uso do sistema de dispensação Biodot em uma taxa de 15 uL/cm e seco. Uma vez laminada no material de reforço Lohmann, essas tiras foram cortadas em 6 mm de largura usando o cortador biodot.

[0048] A tira de calibração dessa modalidade exemplificativa foi construída conforme segue. O anti-RSV monoclonal de Virostat Inc a 1,5 mg/ml foi depositado em quatro linhagens uniformemente espaçadas em Sartorius CN140 nitrocelulose com o uso da plataforma de dispensação Biodot e secas. Com uma segunda passada na plataforma de dispensação biodot, as diluições de controle positivo de antígeno de RSV de Zeptometrix (40 % na linhagem 1, 60 % na linhagem 2, 80 % na linhagem 3 e 100 % na linhagem quatro) foram depositadas no topo das linhagens de anticorpo e secas.

[0049] Um fluido de busca para os reagentes de RSV foram preparados com o uso de Triton x 100, tampão Tris e Proclin 300. Essa solução foi adicionada à porta de entrada de fluido após a amostra ser adicionada.

[0050] A calibração e as tiras de amostra descritas foram montadas em um cassete ao longo de um coxim de fluido. 20 uL de amostra de paciente preparados a partir de um chumaço de algodão nasal, chumaço de algodão faríngeo nasal, lavagem nasal ou meios de transporte virais foram adicionados à porta de entrada de amostra. 300 uL de fluido de busca foram adicionados à porta de entrada de fluido. O cassete foi, então, permitido a reagir em temperatura ambiente por 10 min. Os sinais das quatro linhagens de calibração na tira de calibração foram registrados com o uso de um sistema leitor de fluxo lateral de refletância de luz da Detekt Biomedical e comparados aos sinais desconhecidos gerados a partir da tira de amostra. Cada cassete recebeu sua própria calibração calculada a partir de sinais gerados no ponto de tempo de 10 min. Os dados obtidos a partir desse exemplo foram, então, comparados aos padrões (diluições de um controle positivo) para determinar a precisão dos dispositivos de cassete. A Tabela 1 mostra os resultados obtidos. A Figura 8 mostra uma representação gráfica dos resultados obtidos com o uso de um calibrador a bordo para medir RSV. Tabela 1 - Precisão de Calibrador a Bordo para Medir RSV

[0051] Conforme mostrado na Tabela 1, o dispositivo de teste exemplificativo previu precisamente a diluição em porcentagem da solução de controle positivo. Adicionalmente, a maior diferença registrada foi menor que um erro de 7 % na medição. Em algumas modalidades, a medição quantitativa da concentração de analito na amostra tem uma porcentagem de erro menor que 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, ou 1 %.

Exemplo de Funcionamento 2

[0052] Em uma outra modalidade exemplificativa, um teste de fluxo lateral cinético foi criado para detectar os níveis de hormônio estimulador de tireoide (TSH) humano no sangue integral. O dispositivo de teste exemplificativo foi construído de acordo com o procedimento a seguir. A tira de calibração e a tira de amostra foram produzidas de acordo com a arquitetura de fluxo lateral comum descrita no exemplo de funcionamento 1.

[0053] A tira de amostra foi criada depositando-se anti- TSH monoclonal (Biospacific) a 2 mg/ml em Sartorius CN140 nitrocelulose de 28 mm com o uso de um sistema de dispensação Biodot a uma taxa de 1 uL/cm. Uma linhagem de controle antigalinha de cabra a 0,5 mg/ml também foi depositada ao norte da linhagem de TSH a uma taxa de 1 uL/cm. Ahlstrom 6614 (14 mm) sobrepôs a nitrocelulose e serviu como o material de coxim conjugado. Uma solução que contém anti-TSH monoclonal (Biospacific) conjugado às partículas de ouro coloidais BBI de 60 nm e IgY de galinha conjugado às partículas de ouro coloidais BBI de 40 nm foram aspergidas no Ahlstrom 6614 com o uso do sistema de dispensação Biodot a uma taxa de 15 uL/cm e secas. Uma vez laminadas no material de reforço Lohmann, essas tiras foram cortadas em 6 mm de largura com o uso do cortador Biodot.

[0054] A t ira de calibração foi construída depositando- se quatro linhagens uniformemente espaçadas do mesmo anticorpo e a concentração usada para a tira de amostra no Sartorius CN140 nitrocelulose com o uso da plataforma de dispensação Biodot e seca. Com uma segunda passada na plataforma de dispensação biodot, o TSH de Scripps Laboratories diluído no soro humano livre de TSH (3,6 ng na linhagem 1, 0,36 ng na linhagem 2, 0,036 ng na linhagem 3 e 0,0036 ng na linhagem quatro) foi depositado no topo das linhagens de anticorpo e secas.

[0055] Um fluido de busca foi desenvolvido para ser compatível com os reagentes de TSH e para limitar a hemólise sanguínea. A solução de fluido de busca incorporou Tween 20, bicarbonato de sódio e EDTA. Essa solução foi adicionada à porta de entrada de fluido após a amostra ser introduzida.

[0056] A calibração e as tiras de amostra exemplificativas foram montadas no cassete ao longo de um coxim de fluido. 20 uL de amostra de paciente foram adicionados à porta de entrada de amostra e 200 uL de fluido de execução de ensaio foram adicionados à porta de entrada de fluido.

[0057] O cassete foi, então, inserido em um instrumento de transmissão de luz (OIDx) que foi capaz de analisar cineticamente o cassete ao longo do tempo. Os sinais das quatro linhagens de calibração foram registrados e comparados contra sinais desconhecidos gerados a partir da amostra. Cada cassete recebeu sua própria calibração calculada a partir de sinais gerados nos vários pontos de tempo. Para determinar a precisão do sistema de calibração a bordo, os padrões conhecidos foram executados como amostras (padrão de TSH de Diluições da Saúde Mundial). A Figura 9 mostra a concentração calculada em comparação à concentração real como uma função de tempo de ensaio para a amostra de 57,5 μlU/ml e a Figura 10 mostra a concentração calculada em comparação à concentração real como uma função do tempo de ensaio para a amostra de 5,75 μlU/ml.

[0058] Conforme mostrado na Figura 11, a amostra de 0,575 μIU/TSH, o valor é obtido dentro de três minutos. Em outras modalidades, um padrão inferior de 0,0575 μIU/ml é usado com resultados semelhantes. Ao incorporar uma função de parada de ensaio com o uso de sinal acumulado em uma linhagem de controle, seja localizada na tira de amostra ou na tira de calibração, os ensaios cinéticos podem ser projetados para produzir valores no limite de detecção (LOD) de um ensaio. Por exemplo, no experimento acima, se o LOD for 0,575 μlU/ml, o ensaio seria concluído em três minutos. Em algumas modalidades exemplificativas, o FOD pode ser tão baixo quanto 0,1 μIU/ml ou 0,05 μIU/ml. Em algumas modalidades, os dispositivos descritos no presente documento são capazes de detectar o analito em seu FOD, por exemplo, uma concentração de 0,05 μIU/ml ou menor, dentro de dez minutos após o fluido de busca ser introduzido.

Exemplo de Funcionamento 3

[0059] Em uma outra modalidade exemplificativa, um cassete foi projetado para detectar níveis de TSH humano no sangue integral, o que pode causar manchamento antecedente quando usado como uma amostra. A transmissão de luz e análise de volume de amostra também fora avaliadas. A tira de calibração e a tira de amostra foram produzidas de acordo com a arquitetura de fluxo lateral comum descrita no exemplo de funcionamento 1. O cassete exemplificativo foi construído conforme segue.

[0060] A tira de amostra foi preparada depositando-se anti-TSH monoclonal (Biospacific) a 2 mg/ml em Sartorius CN140 nitrocelulose de 28 mm com o uso de um sistema de dispensação Biodot a uma taxa de 1 uL/cm. Uma linhagem de controle antigalinha de cabra a 0,5 mg/ml também foi depositada ao norte da linhagem de TSH a uma taxa de 1 uL/cm. Ahlstrom 6614 (14 mm) sobrepôs a nitrocelulose e serviu como o material de coxim conjugado. Uma solução que contém anti-TSH monoclonal (Biospacific) conjugado às partículas de ouro coloidais BBI de 60 nm e IgY de galinha conjugado às partículas de ouro coloidais BBI de 40 nm foram aspergidas no Ahlstrom 6614 com o uso do sistema de dispensação Biodot a uma taxa de 15 uL/cm e secas. Uma vez laminadas no material de reforço Lohmann, essas tiras foram cortadas em 6 mm de largura com o uso do cortador Biodot.

[0061] O fluido de busca foi desenvolvido para ser compatível com os reagentes de TSH e para limitar a hemólise sanguínea. A solução de fluido de busca incorporou Tween 20, bicarbonato de sódio e EDTA. Essa solução foi adicionada à porta de entrada de fluido após a amostra ser introduzida. 25 uL de uma amostra de sangue integral altamente hemolisada foram adicionados à porta de amostra e, então, testados como normais. Em nove minutos no ensaio, o cassete foi visualmente avaliado quanto aos problemas devido à hemólise. A Tabela 2 descreve o que foi observado e como a porta de lavagem foi usada para liberar o antecedente. Tabela 2 - Técnica Experimental para Utilizar a Porta de Lavagem

[0062] Conforme mostrado nessa modalidade exemplificativa, a porta de lavagem pode fornecer um modo eficaz de liberar amostras de alto teor de base. Ademais, a porta de lavagem também é favorável às práticas automatizadas. Por exemplo, em algumas modalidades, um cassete pode ser configurado para aplicar automaticamente uma solução por meio da porta de lavagem quando o ruído de fundo de uma determinada intensidade de sinal for detectado. Várias técnicas de implantação serão evidentes para um versado na técnica mediante consideração da revelação da matéria.

Exemplo de Funcionamento 4

[0063] Em uma outra modalidade exemplificativa, um instrumento foi criado para medir a transmissão de luz e volume de amostra. Esse instrumento exemplificativo foi referido como “OIDx” no presente documento. O instrumento OIDx foi programado para medir a área de pixel a partir de uma imagem. Para programar o instrumento, várias quantidades de sangue integral foram adicionadas à porta de amostra de um cassete exemplificativo. Uma imagem da tira foi capturada 30 segundo após o sangue integral ser adicionado. A Figura 12 mostra um gráfico do sinal medido (com base na área de pixel) como uma função do volume de amostra.

[0064] Conforme pode ser visto na Figura 12, a área de pixel medida é linear entre 14 μl e 26 μl de volume de amostra. O instrumento de transmissão de luz pode, em algumas modalidades, eliminar a necessidade de usar uma pipeta para transferir os volumes de amostra, como o sangue de uma picada de dedo. Isso pode reduzir mais as etapas de manipulação no procedimento de teste aumentando, desse modo, a probabilidade de obter situações atualizadas por CLIA pela FDA.

Exemplo de Funcionamento 5

[0065] Em uma outra modalidade exemplificativa, um cassete foi criado para detectar o histoplasma na urina. A tira de amostra para o cassete foi construída com o uso da arquitetura de fluxo lateral comum conforme anteriormente descrito. Para criar a tira de amostra, o anti-Histoplasma Capsulatum monoclonal de coelho a 1,5 mg/ml foi depositado em 25 mm de Sartorius CN140 nitrocelulose com o uso de um sistema de dispensação Biodot a uma taxa de 1 uL/cm. Uma linhagem de controle antigalinha de cabra a 0,5 mg/ml também foi depositada ao norte da linhagem de anti- Histoplasma a uma taxa de 1 uL/cm. Ahlstrom 6614 sobrepôs a nitrocelulose e serviu tanto como o coxim conjugado quanto de amostra. O Ahlstrom 6614 foi tratado antes do depósito de ouro coloidal para reduzir a interferência com amostras de urina. Uma solução que contém cap. anti-Histoplasma conjugado às partículas de ouro coloidais IMRA de 40 nm e IgY de galinha conjugado às partículas de ouro coloidais IMRA de 40 nm foram aspergidas no Ahlstrom 6614 com o uso do sistema de dispensação Biodot a uma taxa de 15 uL/cm e secas. Uma vez laminadas no material de reforço Lohmann, essas tiras foram cortadas em 6 mm de largura com o uso do cortador Biodot.

[0066] Um fluido de busca foi desenvolvido para ser compatível com os reagentes de Histoplasma e para limitar a interferência das amostras de urina. A solução de fluido de busca incorporou Dodecil Sulfato de Sódio, Citrato de Sódio e tampão de fosfato. A tira descrita foi colocada no cassete juntamente com um coxim de fluido.

[0067] 60 uL de urina com pico de concentrações conhecidas de Histoplasma capsulatum foram adicionados à porta de amostra. 300 uL de fluido de busca foram adicionados à porta de fluido e o ensaio foi executado por 10 minutos. Os resultados foram lidos em um leitor Detekt Biomedical para sinal quantitativo. Os dados obtidos são mostrados na Figura 13. Os dados mostrados na Figura 13 indicam que o Histoplasma capsulatum pode ser detectado na urina com o uso dos métodos e dispositivos descritos no presente documento.

Modalidades Exemplificativas Adicionais

[0068] As modalidades exemplificativas adicionais são fornecidas para descrever aspectos dos métodos e dispositivos presentemente revelados em mais detalhes e são destinados a limitar o escopo da revelação da matéria.

[0069] Em algumas modalidades exemplificativas, um método universal para análise da amostra quantitativa é fornecido. O método pode incluir, em alguns casos, uma curva de calibração obtida simultaneamente com a análise da amostra sem etapas de usuário adicionais. Nessas e em outras modalidades, um sistema baseado em fluxo lateral pode ser obtido, em que a amostra é adicionada a um material absorvente que, juntamente como fluido de busca, reconstitui os conjugados de detector de anticorpo de ouro coloidal seco ou outros agentes de ligação de detector adicional. Através de força capilar, a amostra e detector de ouro coloidal se movem lateralmente para uma membrana de porosidade controlada em que os parceiros de ligação como anticorpos, antígenos, receptores e semelhantes foram anteriormente absorvidos na membrana. Se analito, isto é, antígeno ou anticorpo estiver presente na amostra, ocorre uma reação entre os agentes de ligação específicos para produzir um sinal que pode ser lido visual ou quantitativamente com um instrumento e uma curva de calibração. Isso é comumente referido como um “ensaio sanduíche”, em que o analito de interesse é ensanduichado entre dois parceiros de ligação adequados, um dos quais tem um sinal de detector associado ao agente de ligação. O sinal é diretamente proporcional à concentração de analito. Nessas e em outras modalidades, os sinais na tira de calibrador, que se desenvolvem concomitantemente com a tira de amostra, são interpretados por um instrumento para criar uma curva de calibração ou padrão à qual a amostra é comparada gerando, desse modo, um resultado quantitativo para a amostra.

[0070] As técnicas para criar uma curva de calibração (às vezes referida como uma “curva padrão”) dos sinais medidos são conhecidas por aqueles versados na técnica. Por exemplo, o sinal medido pode ser plotado contra a concentração de analito e uma linha de melhor posicionamento pode ser gerada entre os pontos de dados. A linha de melhor posicionamento pode, em alguns casos, obedecer a equação y=mx+b, em que y é o sinal medido, m é a sensibilidade (isto é, o declive da linha), x é a concentração de analito, e b é uma constante atribuível aos antecedentes. Uma vez que uma linha de melhor posicionamento é gerada, concentrações de analito desconhecidas podem ser determinadas com o uso da equação. Em alguns sistemas, a relação entre a concentração de analito e o sinal medido pode ser linear ou aproximadamente linear nas faixas específicas de concentração de analito. A região em que o sinal medido tem uma relação linear com a concentração de analito é referida como a “faixa linear” no presente documento. Em alguns casos, a faixa linear pode se estender entre o limite de detecção (LOD) e o limite de linearidade (LOL) do sistema. Abaixo do LOD, o sinal medido pode ser atribuível à interferência antecedente e acima do LOL, o sinal medido tem uma relação não linear com a concentração de analito. Consequentemente, as medições obtidas entre o LOD e o LOL (na faixa linear) podem produzir uma curva de calibração mais confiável do que os valores fora da faixa linear.

[0071] Conforme anteriormente descrito, os dispositivos revelados incluem uma tira de calibração com concentrações de analito específicas selecionadas para produzir sinais para gerar uma curva de calibração confiável para quantificar a concentração de analito em uma solução que é aplicada à tira de amostra. Em algumas modalidades, a tira de calibração revelada inclui pelo menos um valor de concentração de analito diferente de zero. Nessas e em outras modalidades, a tira de calibração pode incluir uma região com uma concentração de analito de zero, da qual o sinal é medido e, então, usado para gerar a curva de calibração. Em algumas modalidades exemplificativas específicas, apenas dois sinais lidos da tira de calibração (um de uma região com uma concentração de analito diferente de zero e uma outra de uma região com uma concentração de analito de zero) podem ser usados para gerar uma curva de calibração. Em algumas tais modalidade exemplificativas, a concentração de analito diferente de zero pode ser selecionada para estar dentro da faixa linear para maximizar a precisão. Nessas e em outras modalidades, o sinal medido em uma região com uma concentração de analito de zero corresponderia ao valor da variável “b” na equação de linha de melhor posicionamento e indicaria o sinal produzido a partir da ligação antecedente e não específica. O sinal de medição de uma região com uma concentração de analito de zero também pode ser usado em várias modalidades para fornecer controles de segurança adicionais. Por exemplo, o desenvolvimento de cor visual em uma região com concentração de analito zero pode indicar uma falha de teste e/ou imprecisão de resultados. Várias configurações e variações serão evidentes àqueles versados na técnica na consideração da revelação da matéria.

[0072] Os cassetes revelados podem ser compatíveis com um instrumento capaz de interpretar imagens através de transmissão de luz ou refletância de luz. Em algumas modalidades, um cassete pode ser lido com o uso de métodos de reflexão de luz e de detecção baseados em transmissão. Nas modalidades em que a sensibilidade aumentada é desejada, a transmissão de luz pode ser usada.

[0073] Em algumas modalidades, os resultados da análise da amostra podem ser fornecidos. No entanto, deve-se compreender que em algumas modalidades, os resultados quantitativos podem ser relatados quantitativamente, se desejado. Por exemplo, no caso de medições de TSH, os resultados podem ser relatados como EUTIROIDISMO, HIPERTIREOIDISMO ou HIPOTIREOIDISMO.

[0074] Os métodos revelados podem ser usados para monitorar a progressão ou regressão da doença em relação ao tratamento médico que inclui prescrições, em algumas modalidades. Em algumas modalidades, o sistema pode ser usado para monitorar a adesão do paciente com medicamentos prescritos.

[0075] Em várias modalidades, os sinais que se desenvolvem são adicionais ao ouro coloidal derivado de Biossensores baseados em nanomaterial que incorporam várias estratégias de detecção como etiquetas fluorescentes, produtos químicos quimioluminescentes, partículas ferromagnéticas e partículas de sílica.

[0076] Em alguns casos, o resultado quantitativo pode ser relatado como uma concentração de massa de analito por volume de unidade, uma unidade de atividade por volume de unidade ou como uma porcentagem de um valor de referência.

[0077] Os cassetes revelados podem fornecer uniformidade de fluxo de líquido tanto nas tiras de amostra quanto de calibração devido à colocação de precisão de pontos de pressão no dispositivo e incorporação adequada de barreiras para garantir que a migração ou o fluxo seja absolutamente restrito às tiras de membrana. Os sistemas revelados também podem utilizar a reflexão de luz ou detecção baseada em transmissão com o mesmo cassete e instrumento. Para determinados testes como um teste para gravidez em que um número ou uma quantificação não é necessária, o teste pode ser lido visualmente. Em algumas modalidades, uma porta de lavagem pode ser usada para quantificar as amostras que representam o sangue integral hemolisado ou amostras pigmentadas. Os sistemas revelados também podem ter a habilidade de remover particulados interferentes (falsos positivos) que podem estar presentes em determinadas amostras ao incorporar filtros baseados em membranas adequados. Os sistemas revelados também podem imagear e registrar o volume de amostra adicionado ao dispositivo, (por exemplo, uma gota de sangue de uma picada de dedo, que eliminaria a necessidade de pipetas precisas). A mistura externa de ouro coloidal e amostra para sensibilidade e flexibilidade adicionadas pode ser usada em qualquer um dos projetos de ensaio revelados.

[0078] Em algumas modalidades, múltiplos tipos de amostra podem ser testados pelos cassetes revelados, incluindo sangue integral, urina, saliva, chumaços de algodão e/ou matéria fecal. Com a capacidade do ensaio cinético, os sistemas revelados podem relatar um resultado rapidamente (por exemplo, com dois a dez minutos), dependendo da concentração de amostra. Os sistemas revelados podem ter a habilidade de realizar ensaios com ácido nucleico (PCR, rtPCR) e/ou a habilidade de multiplexar analitos na mesma tira. Os sistemas revelados também podem ser compatíveis com ouro coloidal, partículas de látex, etiquetas fluorescentes e partículas superparamagnéticas. Em algumas modalidades, a tira de calibração pode representar um calibrador específico a lote que se refere a uma curva de calibração realizada no momento da fabricação.

[0079] Os recursos e as vantagens descritas no presente documento não são totalmente inclusivos e, em particular, muitos recursos e vantagens adicionais serão evidentes a um indivíduo de habilidade comum na técnica em vista dos desenhos, do relatório descritivo e das reivindicações. Além do mais, deve-se notar que a linguagem usada no relatório descritivo foi selecionada principalmente para capacidade de leitura e fins de instrução, e não deve limitar o escopo da matéria inventiva descrita no presente documento. A descrição anterior das modalidades da revelação foi apresentada para fins de ilustração; não se destina a ser exaustiva ou a limitar as reivindicações quanto às formas precisas reveladas. As pessoas versadas na técnica relevante podem observar que muitas modificações e variações são possíveis à luz da revelação acima.

Claims

1. Cassete (100) configurado para medir um analito de interesse, em que o cassete (100) é caracterizado por compreender: uma tira de calibração (7) que compreende uma primeira região e uma segunda região, sendo que a primeira região tem uma primeira concentração de um analito e a segunda região que tem uma segunda concentração do analito, em que a primeira concentração é diferente da segunda concentração; uma tira de amostra (2) posicionada paralela à tira de calibração (7); uma porta de amostra (4) em comunicação de fluido com a tira de amostra (2), mas não em comunicação de fluido com a tira de calibração (7); e uma porta de fluido (5) em comunicação de fluido com a tira de calibração (7) e a tira de amostra (2).

2. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tira de calibração (7) compreende adicionalmente um parceiro de ligação para o analito na primeira região e na segunda região.

3. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tira de calibração (7) compreende adicionalmente um coxim conjugado (110) que compreende um marcador configurado para se ligar com o analito ou um parceiro de ligação.

4. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tira de calibração (7) compreende adicionalmente um marcador ligado ou configurado para se ligar ao analito na primeira região e na segunda região.

5. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a tira de calibração (7) compreende adicionalmente um coxim conjugado (110) que compreende um parceiro de ligação para o analito e/ou o marcador.

6. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tira de calibração (7) compreende adicionalmente uma terceira região que tem uma terceira concentração do analito que é distinta da primeira concentração e da segunda concentração.

7. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente uma porta de lavagem (3) em comunicação de fluido com a tira de amostra (2).

8. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tira de amostra (2) compreende adicionalmente uma linha de controle que compreende uma concentração conhecida de um analito diferente do analito de interesse e uma linha de teste que compreende um parceiro de ligação para o analito de interesse.

9. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira concentração do analito é zero e a segunda concentração do analito é maior que zero.

10. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira concentração do analito é maior que zero e a segunda concentração do analito é maior que zero.

11. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o analito de interesse é um receptor, um antígeno, um anticorpo, um hormônio, uma proteína, uma enzima, DNA, RNA, uma substância farmacêutica ou um poluente ambiental.

12. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um alojamento dentro do qual a tira de calibração (7) e a tira de amostra (2) são fixamente armazenadas, em que o alojamento entra em contato com a tira de amostra (2) em pelo menos dois locais e entra em contato com a tira de calibração (7) em pelo menos dois locais.

13. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o alojamento entra em contato com a tira de amostra (2) em pelo menos quatro locais e entra em contato com a tira de calibração (7) em pelo menos quatro locais.

14. Cassete (100) caracterizado por compreender: um alojamento substancialmente rígido que compreende uma porção superior (1) e uma porção inferior (8); uma tira de calibração (7) fixamente retida no alojamento, sendo que a tira de calibração (7) compreende uma primeira região e uma segunda região, sendo que a primeira região tem uma primeira concentração de um analito e a segunda região que tem uma segunda concentração do analito, em que a primeira concentração é diferente da segunda concentração; uma tira de amostra (2) fixamente retida no alojamento; uma porta de amostra (4) formada na porção superior (1) do alojamento acima da tira de amostra (2), em que a porta de amostra (4) não está em comunicação de fluido com a tira de calibração (7); e uma porta de fluido (5) formada na porção superior (1) do alojamento acima tanto da tira de calibração (7) quanto da tira de amostra (2).

15. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a porção superior (1) do alojamento compreende adicionalmente uma porta de lavagem (3) formada na porção superior (1) do alojamento que fornece acesso à tira de amostra (2).

16. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a porção inferior (8) do alojamento inclui uma porta de análise de volume de amostra (12) sob a tira de amostra (2) ou a porta de amostra (4).

17. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a porção inferior (8) do alojamento inclui uma porta-guia de luz de tira de fluxo (13) posicionada sob a tira de amostra (2) e a tira de calibração (7).

18. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a porção superior (1) do alojamento inclui uma pluralidade de pontos de pressão, em que pelo menos dois pontos de pressão estão em contato com a tira de amostra (2) e pelo menos dois pontos de pressão estão em contato com a tira de calibração (7).

19. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por compreender adicionalmente uma pluralidade de canais de fluido em excesso (14) formados na porção inferior (8) do alojamento, em que um ou mais dos canais de fluido em excesso (14) estão em comunicação de fluido com a tira de amostra (2).

20. Cassete (100), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que um ou mais dos canais de fluido em excesso (14) estão em comunicação de fluido com a tira de calibração (7).