BRPI0613493A2

BRPI0613493A2 - membrana matriz e dispositivo analìtico

Info

Publication number: BRPI0613493A2
Application number: BRPI0613493-9A
Authority: BR
Inventors: Shi Qinwei
Original assignee: Zbx Corp
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2011-01-11
Also published as: AU2006264175B2; CN101213451B; EP1896851A1; US7785865B2; CN101213451A; CA2612450A1; EP1896851A4; CA2612450C; US20100197000A1; JP2008544289A; AU2006264175A2; US8119393B2; WO2007000048A1; EP1896851B1; JP4891317B2; US20100137145A1; AU2006264175A1

Abstract

MEMBRANA MATRIZ E DISPOSITiVO ANALìTlCO. A presente invenção refere-se a uma membrana matriz usada para detectar um ou mais analítos de um pequeno volume de amostra de fluido com alta sensibilidade. A membrana matriz pode ser empregada em vários dispositivos analíticos e é especialmente útil para identificar analitos de sangue total com mínima ou insignificante interferência de formação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MEMBRANAMATRIZ E DISPOSITIVO ANALÍTICO".

Camoo da Invenção

Esta invenção refere-se com dispositivos analíticos e métodosúteis para exames analíticos de amostra de fluidos. Mais especificamente, ainvenção está dirigida a uma nova membrana matriz e dispositivo analíticoincorporando a mesma. A invenção é útil para determinar rapidamente apresença de um ou mais analitos em pequenos volumes de amostras.

Antecedentes da Invenção

Dispositivosdeimunoexameseprocedimentoscomumenteexis-tem para detectar a presença de um analito em uma amostra de fluido bioló-gico. Geralmente, reações imunoquímicas que envolvem antígenos/anticor-pos as reações acontecem em portadores porosos secos tal como membra-nas celulares através das quais a amostra a ser analisada flui por ação capi-lar. A presença de um analito na amostra poder ser detectada visualmenteou usando sistemas ou instrumentos de detecção por refletância ou fluores-cência. Freqüentemente, o rótulo é uma enzima rótulo ou uma partícula dire-ta rótulo, por exemplo, um rótulo ouro sol.

Dispositivos imunocromatográficos típicos desta natureza sãodescritos nas seguintes Patentes U.S. 4.094.647; 4.235.601; 4.361.537;4.703.017; 4.774.192; 4.839.279; 4.861.711; 4.885.240; 4.960.691;5.075.078; 5.079.142; 5.110.724; 5.120.643; 5.135.716; 5.463.648;5.591.645; 5.607.863; 5.622.871; 5.648.274; 5.656.503; 5.846.838;5.869.345; 5.877.028; 5.998.220; 6.017.767; 6.168.956; 6.171.870;6.187.598; 6.214.629B1; 6.228.660; 6.528.321; e 6.534.320.

Patente U.S. N0 5.290.678 descreve um kit de teste analíticoincorporando uma membrana química seca que compreende pares de anti-corpos para multiplicar analitos observados durantes eventos cardiovascula-res. Na operação do dispositivo, múltiplas etapas de transferência são re-queridas antes da análise e posteriormente este dispositivo é projetado so-mente para receber amostras de soro sangüíneo ou plasma e como tal não éadequado para análises usando sangue total.A Patente U.S. N0 5.559.041 revela um dispositivo de imunoe-xame com uma membrana matriz que compreende uma disposição sobre-posta de elemento reservatório, numerosas membranas filtro e membranastorcidas todas com os poros igualmente dimensionados. Na utilização destedispositivo, análises rápidas e altamente sensíveis de concentrações de ana-Iitos podem ser obtidas com amostras de pequeno tamanho.

PCT/IB2003/005088 descreve uma membrana matriz e dispositi-vo analítico projetado para a detecção sensível de analitos de uma amostrade fluido tão pequena como uma gota. A membrana matriz compreende umsistema de duas membranas incluindo uma primeira membrana de separa-ção e uma membrana analítica de captura. No entanto, detecção rápida ealtamente sensível de analitos usando sangue total não é conseguida emtodas as circunstâncias e estruturas de membranas matriz com pequenosvolumes de amostra sem interferências de formação causadas por hemólise(liberação de hemoglobina dos glóbulos vermelhos).

Enquanto que os dispositivos antes mencionados são geralmen-te usados para detectar analitos em uma amostra, é desejável o fornecimen-to de um dispositivo analítico que tenha maior sensibilidade usando peque-nos volumes de amostras e ao mesmo tempo obtenha rapidamente o resul-tado do exame. Assim, há a necessidade de desenvolver um dispositivo ana-lítico que seja projetado para evitar as deficiências dos dispositivos da técni-ca anterior.

Sumário da Invenção

A presente invenção é uma membrana matriz aperfeiçoada e umdispositivo analítico que é usado para rapidamente detectar um ou mais ana-litos de pequenos volumes de amostras em uma etapa com alta eficiência ealta sensibilidade comparado com qualquer tipo de membrana matriz da téc-nica anterior. Em aspectos, a invenção é especialmente apropriada para u-sar com pequenos volumes de amostras de sangue total com um mínimo dehemólise.

De acordo com um aspecto da presente invenção é uma mem-brana matriz aperfeiçoada que acomoda pequenos volumes de amostras econsegue rapidamente, altamente eficiente e altamente sensível a detecçãode um ou mais analitos em um pequeno volume de amostra.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é umamembrana matriz aperfeiçoada que acomoda pequenos volumes de amos-tras de sangue total e é capaz de conseguir rapidamente, altamente eficientee altamente sensível a detecção de um ou mais analitos em um pequenovolume de amostra de sangue total com substancialmente mínima ou insigni-ficante hemólise de sangue total.

De acordo com um aspecto da presente invenção é uma mem-brana matriz ,aperfeiçoada que acomoda pequenos volumes de amostras e écapaz de conseguir rapidamente, altamente eficiente e altamente sensível àdetecção de um ou mais analitos em um pequeno volume de amostra, amembrana matriz que compreende três ou mais membranas porosas, cadauma das quais está disposta de uma maneira a estar em contato não planarcom respeito às adjacentes.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é umamembrana matriz aperfeiçoada que acomoda pequenos volumes de amos-tras de sangue total e é capaz de conseguir rapidamente, altamente eficientee altamente sensível, a detecção de um ou mais analitos em um pequenovolume de amostra de sangue total com substancialmente mínima ou insigni-ficante hemólise de sangue total, a membrana matriz que compreende trêsou mais membranas porosas, cada uma das quais está disposta de maneiraa estar em contato não planar com respeito às adjacentes.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidauma membrana matriz, dita membrana matriz que compreende:

pelo menos três membranas porosas dispostas em uma configu-ração em forma de escada que compreende;

primeiro degrau adaptado para receber uma amostra de fluido eque contém um reagente de detecção;

segundo degrau dotado de menor porosidade que o dito primeirodegrau; e

terceiro degrau dotado de menor porosidade que o dito segundodegrau e que contém um reagente de captura.

Ainda de acordo com outro aspecto da presente invenção é for-necida uma membrana matriz, a dita membrana matriz que compreende:

pelo menos três membranas porosas dispostas em uma configu-ração em forma de escada que compreende:

primeiro degrau adaptado para receber uma pequena amostrade sangue total, o dito primeiro degrau que é retardador de glóbulos verme-lhos e que contém um reagente de detecção;

segundo degrau dotado de uma porosidade que adicionalmenteé retardador de glóbulos vermelhos comparado com o dito primeiro degrau-com mínima hemólise da amostra; e

De acordo com outro aspecto da presente invenção é um dispo-sitivo analítico que compreende a membrana matriz da presente invenção.

Ainda de acordo com outro aspecto da presente invenção é umdispositivo analítico para detecção de um analito em um pequeno volume deamostra, o dispositivo que compreende:

membrana matriz dotada de pelo menos três membranas poro-sas sobrepostas dispostas em uma configuração em forma de escada, amembrana matriz que compreende;

segundo degrau dotado de menor porosidade que o dito primeirodegrau; e

Ainda de acordo com outro aspecto da invenção é um dispositivoanalítico útil para detecção rápida e altamente sensível de pelo menos umanalito em uma gota de amostra; o dispositivo analítico que compreende:

membrana matriz com pelo menos três membranas porosas so-brepostas em uma configuração em forma de escada a membrana matrizque compreende; primeiro degrau adaptado para receber uma amostra defluido e que contém um reagente de detecção; segundo degrau dotado demenor porosidade que o dito primeiro degrau; e terceiro degrau dotado demenor porosidade que o dito segundo degrau e que contém um reagente decaptura;

membrana matriz fixada em uma plataforma formada com meiode aplicação de amostra e canal de fluxo de amostra, onde o dito canal defluxo de amostra direciona o fluxo da amostra desde o meio de aplicação daamostra ao primeiro degrau onde a amostra flui substancialmente horizontaldentro do primeiro degrau através da espessura da beira da membrana eonde a amostra flui por capilaridade através do segundo degrau ao terceirodegrau ou degraus subseqüentes da dita membrana matriz.

Ainda de acordo com outro aspecto da presente invenção é umdispositivo analítico que compreende;

membrana matriz apoiada dentro de um invólucro de dispositivoanalítico dotado de uma primeira e segunda extremidades, onde uma extre-midade é adaptada para receber uma tampa removível, a dita tampa facili-tando a aplicação da amostra na dita membrana matriz via um canal de fluxode amostra.

Em aspectos, a membrana matriz podem ser duas ou três oumais membranas em uma configuração em forma de escada como descritoacima. Em aspectos adicionais, a aplicação da amostra pode ser feita viauma pipeta por exemplo.

Ainda em outros aspectos da presente invenção é fornecido umdispositivo analítico, o dispositivo que compreende;

membrana matriz apoiada dentro de um invólucro de dispositivoanalítico dotado de uma primeira e segunda extremidades, onde uma extre-midade é adaptado para ser imerso em uma amostra de tal forma que talamostra é fornecida à membrana matriz.

Em aspectos, a membrana matriz podem ser duas ou três oumais membranas em uma configuração em forma de escada como descritoneste documento.De acordo com outro aspecto da presente invenção é um méto-do para determinar a quantidade de analitos em um pequeno volume de a-mostra de fluido, o dito método que compreende;

fornecer membrana matriz que compreende;

segundo degrau dotado de menor porosidade que o dito primeirodegrau; e

terceiro degrau dotado de menor porosidade que o dito segundodegrau e que contém um reagente de captura; e

aplicar uma amostra de fluido a uma extremidade do dito primei-ro degrau via um canal de fluxo de amostra, onde a dita amostra de fluido semovimenta dentro do primeiro degrau horizontalmente através da espessurada beira da membrana via fluxo capilar e se movimenta para o dito segundodegrau e então para o terceiro degrau onde ocorre a captura da dito analito.

Em aspectos, a membrana matriz tem mais de três degraus e aamostra de fluido se move do primeiro, ao segundo, ao terceiro e degraussubseqüentes como descrito neste documento.

Em aspectos da invenção, a amostra de fluido é um pequenovolume de sangue total.

Ainda de acordo com outro aspecto da presente invenção é ummétodo de uma etapa para detectar um analito em uma amostra de fluido, ométodo que compreende;

aplicar uma amostra de fluido a uma membrana matriz que compreende;

primeiro degrau adaptado para receber uma amostra de fluido eque contém um reagente de detecção; segundo degrau dotado de uma me-nor porosidade que o dito primeiro degrau; terceiro degrau dotado de menorporosidade que o dito segundo degrau e que contém um reagente de captura;

onde a dita amostra de fluido é aplicada via um canal de fluxo deamostra, horizontalmente através da espessura da beira da membrana, atéuma extremidade do dito primeiro degrau, a dita amostra de fluido movimen-tando-se via fluxo capilar até dito segundo degrau e então até o dito terceirodegrau onde ocorre a detecção de dito analito.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidauma membrana matriz aperfeiçoada que acomodam pequenos volumes deamostras onde se obtém de forma rápida, altamente eficiente e altamentesensível detecção de um ou mais analitos na amostra, a membrana matrizque compreende três ou mais membranas porosas que são não planarescom respeito às adjacentes.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidauma membrana matriz aperfeiçoada que acomodam pequenos volumes deamostras onde se obtém de forma rápida, altamente eficiente e altamentesensível detecção de um ou mais analitos na amostra, a membrana matrizque compreende três ou mais membranas porosas que cada uma delas do-tada de porosidades diferentes, as ditas porosidades que não são planarescom respeito às adjacentes.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidoum dispositivo analítico para a rápida detecção de um componente em umpequeno voíume de amostra, o dispositivo analítico que compreende:

membrana matriz dotada de pelo menos três membranas poro-sas sobrepostas dispostas em uma configuração em forma de escada quecompreende;

segundo degrau dotado de menor porosidade que o dito primeirodegrau; e

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidoum dispositivo analítico útil para a rápida e altamente sensível detecção depelo menos um analito em uma gota de amostra; o dispositivo analítico quecompreende;membrana matriz dotada de pelo menos três membranas poro-sas sobrepostas dispostas em uma configuração em forma de escada quecompreende; primeiro degrau adaptado para receber uma amostra de fluidoe que contém um reagente de detecção; segundo degrau dotado de menorporosidade que o dito primeiro degrau; e terceiro degrau dotado de menorporosidade que o dito segundo degrau e que contém um reagente de captu-ra;

a membrana matriz fixada em uma plataforma formada commeio de aplicação de amostra e canal de fluxo de amostra, onde o dito canalde fluxo de amostra direciona o fluxo da amostra desde o meio de aplicaçãoda amostra ao primeiro degrau onde a amostra flui por capilaridade dentro eatravés do segundo degrau ao terceiro degrau da dita membrana matriz.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidoum dispositivo analítico que compreende;

membrana matriz apoiada dentro do invólucro de um dispositivoanalítico dotado de primeira e segunda extremidades, onde uma extremida-de é adaptado para receber uma tampa removível, dita tampa facilitando aaplicação da amostra usando um meio de transferência da amostra até amembrana matriz.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidoum dispositivo analítico, o dispositivo que compreende;

membrana matriz apoiada dentro do invólucro de um dispositivoanalítico dotado das primeira e segunda extremidades, onde uma extremi-dade é adaptado para ser imerso em uma amostra de tal forma que a amos-tra é fornecida a dita membrana através da extremidade imerso do dito dis-positivo analítico.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidométodo para determinar a quantidade de analitos em um pequeno volume deamostra de fluido, o dito método que compreende;

fornecimento de membrana matriz que compreende;primeiro degrau adaptado para receber uma amostra de fluido eque contém um reagente de detecção;segundo degrau dotado de menor porosidade que o dito primeirodegrau; e

aplicar uma amostra de fluido a uma extremidade do dito primei-ro degrau, onde a dita amostra de fluido se movimenta via fluxo capilar den-tro e através do dito segundo degrau e então para o dito terceiro degrau on-de ocorre a detecção dos ditos analitos.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidauma membrana matriz aperfeiçoada que acomoda pequenos volumes deamostra e é capaz de rápida, altamente eficiente e altamente sensível, de-tecção de analitos na amostra, a membrana matriz que compreende pelomenos três membranas porosas que são não planares com respeito àsmembranas adjacentes.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidoum dispositivo analítico para a rápida detecção de um componente em umpequeno volume de amostra, o dispositivo analítico que compreende;

primeira membrana de separação adaptada para receber umaamostra de fluido e que contém um reagente de detecção;

segunda membrana de separação abaixo da dita primeira mem-brana de separação e dotada de menor porosidade que dita primeira mem-brana de separação; e

membrana analítica abaixo da dita segunda membrana de sepa-ração dotada de menor porosidade que dita segunda membrana de separa-ção e que contém um reagente de captura.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidoum dispositivo analítico útil para a rápida e altamente sensível detecção depelo menos um analito em uma gota de amostra; o dispositivo analítico quecompreende;membrana matriz dotada de pelo menos três membranas poro-sas sobrepostas dispostas em uma configuração em forma de escada quecompreende;

segunda membrana de separação abaixo da dita primeira mem-brana de separação e dotada de menor porosidade que a dita primeiramembrana de separação; e

membrana analítica abaixo da dita segunda membrana de sepa-ração dotada de menor porosidade que a dita segunda membrana de sepa-ração e que contém um reagente de captura.

membrana matriz alojada em uma plataforma formada por ummeio de aplicação de amostra e um canal de fluxo de amostra, onde o ditocanal de fluxo de amostra direciona o fluxo da amostra do meio de aplicaçãode amostra para a primeira membrana de separação onde a amostra flui a-través da segunda membrana de separação até a membrana analítica dadita membrana matriz.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidoum dispositivo analítico para a rápida detecção de um analito em um peque-no volume de amostra; o dispositivo analítico que compreende;

membrana matriz dotada de pelo menos três membranas poro-sas sobrepostas dispostas em uma configuração em forma de escada;meio de aplicação para receber a dita amostra;

canal de fluxo de amostra em comunicação fluida com o ditomeio de aplicação de amostra, o dito canal de fluxo de amostra dimensiona-do para conseguir um fluxo substancial e uniforme da dita amostra, dentroda dita membrana matriz.

De acordo com outro aspecto da presente invenção é fornecidométodo para detectar um analito em uma amostra de fluido, o método quecompreende;

aplicar amostra de fluido a uma membrana matriz que compreende;primeira membrana de separação adaptada para receber amos-tra de fluido e que contém reagente de detecção; segunda membrana deseparação abaixo da dita primeira membrana de separação e dotada de me-nor porosidade que dita primeira membrana de separação; membrana analí-tica abaixo da dita segunda membrana de separação dotada de menor poro-sidade que a dita segunda membrana de separação e que contém um rea-gente de captura; onde a dita amostra de fluido é aplicada via canal de fluxode amostra a uma extremidade da dita primeira membrana de separação, adita amostra de fluido movimentando-se via fluxo capilar até dita segundamembrana de separação e então a dita membrana analítica onde ocorre adetecção dos ditos analitos.

Outras características e vantagens da presente invenção serãoevidenciadas a partir da descrição detalhada que se segue. Deve ser bementendido, no entanto, que a descrição detalhada e os exemplos específicosindicam as modalidades da invenção de forma ilustrativa somente, uma vezque várias alterações e modificações serão evidentes, para àqueles comconhecimento da técnica, a partir da referida descrição.

Breve Descrição dos Desenhos

Modalidades serão descritas a seguir, a título de exemplo so-mente, com referência aos desenhos anexados, onde:

a figura 1 é uma vista em perspectiva da membrana matriz dainvenção;

a figura 2 é uma vista explodida de um dispositivo analítico in-corporando a membrana matriz da invenção;

a figura 3 é uma vista explodida de outra modalidade incorpo-rando a membrana matriz da invenção em um dispositivo analítico dentro doqual um canal de fluxo é formado com um entalhe na superfície superior dametade inferior que incorpora a membrana matriz da invenção;

a figura 4 é uma vista superior em perspectiva da tampa desti-nada a facilitar a aplicação da amostra de fluido no dispositivo analítico epara proteger o usuário de qualquer contaminação da amostra de fluido;

a figura 5 é uma vista inferior em perspectiva da tampa da figura4 e do dispositivo analítico da figura 2 ou 3;

a figura 6 é uma vista superior em perspectiva ilustrando a tam-pa da figura 4 para encaixe reversível com o dispositivo analítico;

a figura 7 é uma vista superior em perspectiva ilustrando a tam-pa da figura 4 encaixada no dispositivo analítico; e

a figura 8 é uma vista superior em perspectiva de outra modali-dade da tampa destinada a facilitar a aplicação da amostra de fluido no dis-positivo analítico e para proteger o usuário de qualquer contaminação daamostra de fluido;

a figura 9 é uma vista inferior em perspectiva da tampa da figura8 e outra modalidade do dispositivo analítico da invenção;

a figura 10 é uma vista explodida de outra modalidade caracteri-zando a membrana matriz da invenção em um dispositivo analítico configu-rado para ser imerso em um reservatório da amostra;

Descrição Detalhada da Invenção

Glossário

Os termos a seguir têm os seguintes significados de forma geralquando empregados na descrição da invenção e das reivindicações.

"Dispositivo Analítico" é uma combinação de membrana matriz ede plataforma de apoio que compreende metade superior e metade inferiorconfiguradas para fixar e apoiar a membrana matriz. Estas metades são ge-ralmente preparadas a partir de plástico rígidas tal como, mas não limitadasa, poliacrilato ou polimetacrilato. Podem ser formadas na configuração dese-jada para colaborar com as portadoras porosas secas para formar os canaispor moldagem. Estampagem1 usinagem ou qualquer tipo de processo equi-valente. Os canais podem ser formados nas camadas porosas secas de umatira do material poroso selecionado ou com uma substância resistente à á-gua tal como cera ou tinta.

"Antígeno" é uma molécula que, em um mamífero, induz a pro-dução de anticorpos. Os dispositivos desta invenção são úteis para determi-nar a presença de antígenos ou anticorpos em sangue total ou qualquer ou-tro tipo de fluido corporal. Antígenos são freqüentemente referidos como a-nalitos porque são característicos de condições fisiológicas tal como infec-ções, câncer ou gravidez.

"Reagente de Captura" é um material, freqüentemente um se-gundo anticorpo para o analito a ser detectado na amostra líquida. É fixadoabaixo da portadora do reagente de detecção. Reage com e concentra amistura na portadora para formar um produto que é visível a olho nu ou legí-vel com o auxílio do instrumento adequado.

"Analitos Cardíacos" são analitos que são liberados no sanguecomo resultado da deterioração do tecido cardíaco.

"Canal" é qualquer conduto formado no dispositivo analítico a-través do qual a amostra de fluido em análise flui. Canais se caracterizampor estar em comunicação operativa quando um fluido em um canal fluisubstancialmente e diretamente dentro do outro.

"Reagente de Controle" é um reagente que reage com o reagen-te de detecção ou outro componente separado de um analito em uma amos-tra para obter um produto visível e assim avisar o operador que o reagenteatingiu a membrana analítica.

"Reagente de Detecção" é um material, freqüentemente um anti-corpo do analito que será detectado na amostra líquida. É geralmente Iibera-do vinculado à portadora porosa seca abaixo do ponto de aplicação da a-mostra líquida. Para a maioria das análises imunoquímicas, é classificadocom um rótulo detectável tal como ouro coloidal e forma uma mistura com oanalito a ser determinado.

"Eficiente" significa que um produto detectável pode ser formadocom um pequeno volume de fluido, por exemplo, apenas uma gota de san-gue total (aproximadamente 10 μΙ a 50 μΙ), utilizando pequenas quantidadesde reagentes ainda quando o antígeno está presente em baixas/pequenasconcentrações como é usualmente o caso da maioria dos analitos tal como,por exemplo, com o analito cardíaco troponina I (cTnl).

"Membrana Matriz" se refere a um produto celular no qual a a-mostra a ser analisada se movimenta por ação capilar. Com será visto pelosdesenhos e entendido pela descrição da invenção, uma matriz de três oupossivelmente mais segmentos de membrana são dispostas em uma confi-guração em forma de escada para fluxo capilar.

"Rápida" significa que um produto detectável se forma dentro deum período de tempo suficientemente curto relativamente aos tempos dedetecção de tecnologias correntes medindo o mesmo analito, por exemplo,aproximadamente entre 2 ou 3 minutos, para permitir ao atendente médicotirar conclusões significativas e úteis. Mais ainda, será observado que otempo requerido para a análise será variável que depende dos analitos es-pecíficos em questão.

A presente invenção é uma membrana matriz original e disposi-tivos analíticos incorporando-as, a membrana matriz e os dispositivos analí-ticos permitindo rápida, altamente eficiente e altamente sensível detecçãodos analitos desejados. Em aspectos, a detecção pode ser qualitativa, semi-quantitativa ou substancialmente quantitativa. Esta membrana matriz com-preende pelo menos três camadas de membrana dispostas em uma configu-ração em forma de escada onde a dimensão dos poros diminui a cada de-grau sucessivamente. Esta membrana matriz é especialmente apropriadapara a rápida análise de analitos e componentes de amostras de fluidos eem especial a análise de pequenos volumes de amostras de fluidos. Em as-pectos, a invenção é especialmente apropriada para a rápida análise decomponentes de sangue total usando o processo de um degrau. A análise éconduzida com um mínimo de invasão uma vez que é necessário uma pe-quena quantidade de sangue para obter alta sensibilidade de detecção seminterferência de formação e com um mínimo de hemólise. Pequenos volu-mes de sangue total podem ser obtidos com qualquer tipo de lanceta ou alfi-nete para dar uma picada no dedo por exemplo. Mais ainda, a membranamatriz da invenção pode ser adaptada para ser utilizada em uma variedadede configurações de dispositivos analíticos. A membrana matriz e dispositivoanalítico incorporando-a são fáceis de serem manufaturados, não requeremcoleta de amostra separada ou dispositivos de transferência capilar paraamostra de sangue e que podem requerer um dispositivo temporizador sepa-rado. Mais ainda, o resultado do teste é relativamente estável por um longoperíodo de tempo. Diagnose rápida e precisa usando pequenos volumes deamostra são fornecidas pela presente invenção.

A invenção agora é descrita com referencia à figura 1 que ilustrauma membrana matriz denominada em geral com a referencia numérica 10.

A membrana matriz 10 compreende três membranas porosas sobrepostasdispostas em uma configuração em forma de escada, isto é, as camadassão não-planares com respeito às adjacentes. O primeiro degrau é a primei-ra membrana de separação 18, o segundo degrau é a segunda membranade separação 20 e o terceiro degrau é a membrana analítica 22. A primeiramembrana de separação tem uma extremidade superior 18a e uma extremi-dade inferior 18c e beira de primeira membrana de separação 19. A primeiramembrana de separação 18 executa a filtragem inicial da amostra, e no casode uma gota de sangue total, a primeira membrana de separação 18 agepara evitar o movimento de descida dos glóbulos vermelhos de sangue total.

A primeira membrana de separação 18 também contém pelomenos um reagente de detecção para o analito de interesse tal como, porexemplo, um anticorpo classificado em um epítopo no analito para formaruma mistura rotulada de anticorpo/antígeno. A segunda membrana de sepa-ração 20 é selecionada para ter poros com dimensões menores que os daprimeira membrana de separação 18 e poros com dimensões maiores que amembrana analítica 22. A segunda membrana de separação 20 tem umaextremidade contra a corrente 20a e uma extremidade a favor da corrente20c. Quando a amostra é uma gota de sangue total, a segunda membranade separação serve para adicionalmente retardar o movimento a favor dacorrente dos glóbulos vermelhos na amostra com um mínimo de hemólise. Amembrana analítica 22 que contém o reagente de captura tem uma extremi-dade contra a corrente 22a e uma extremidade a favor da corrente 22c.

A primeira membrana de separação 18 é formada de qualquertipo de material de membrana porosa que seja compatível com sangue e emgeral compatível com fluido corporal. Tal material pode ser selecionado, porexemplo, mas não limitado a, nitrocelulose, PVDF (difluoreto de polivinilide-no), fibra de vidro tal como Whatman F87-14, membranas de fibra sintéticadisponíveis da Pall Corporation (Long lsland, New York) e membranas polié-ter sulfona e pirrolidona disponíveis da Spectral Diagnostics (Toronto, Cana-dá). Os que têm conhecimento da técnica entenderão que quaisquer tipos demateriais similares aos revelados neste documento poderão ser adequadospara uso nesta invenção. A dimensão dos poros da primeira membrana deseparação 18 é selecionada para ser maior que a dimensão dos poros dasegunda membrana de separação 20. Em aspectos da invenção a dimensãodos poros da primeira membrana de separação 18 pode ser selecionada deum tamanho de aproximadamente 8 μιτι a até 60 pm (ou qualquer medidadentro dessa faixa). Tais faixas podem incluir, mas não limitadas a, de apro-ximadamente 8 Mm a até 10 μηι, de aproximadamente 8 μιτι a até 20 μιτι, deaproximadamente 8 μιτι a até 30 μηη, de aproximadamente 8 μιτι a até 40μιτι, de aproximadamente 8 μη a até 50 μη. Isto também inclui subfaixasdessas faixas. A segunda membrana de separação 20 é similarmente for-mada de quaisquer materiais de membrana porosa que seja compatível comsangue e em geral com fluido corporal, como será entendido pelos que temconhecimento da técnica. Em aspectos a segunda membrana de separaçãoé formada de nitrocelulose com uma dimensão de poros menor que a di-mensão dos poros da primeira membrana de separação 18. Em aspectospreferidos da invenção, o tamanho dos poros é selecionado para acomodarglóbulos vermelhos sem substancial hemólise. Em um aspecto da invenção,o tamanho dos poros é aproximadamente maior que o tamanho de um gló-bulo vermelho até aproximadamente 8 μιτι ou algo assim. A segunda mem-brana de separação 20, em virtude de ter um tamanho de poros menor que otamanho dos poros da primeira membrana de separação 18 adicionalmenteretarda o movimento dos glóbulos vermelhos.

A membrana analítica 22 é formada de quaisquer materiais demembrana porosos que combinam proteína com alta afinidade como é en-tendido pelos que conhecem a técnica, tal como, mas não limitados a, nitro-celulose e PVDF (difluoreto de polivinilideno). Em aspectos da invenção ni-trocelulose é usada e selecionada para ter um tamanho de poros menor queo tamanho dos poros da segunda membrana de separação 20. Em um as-pecto da invenção esta membrana tem uma menor porosidade que a segun-da membrana de separação 20. Por causa do menor tamanho de poros, amembrana analítica 22 pode combinar uma grande quantidade de reagentede captura, por exemplo, um anticorpo que reage com um segundo epítopono analito formando um produto analito anticorpo/antígeno rotulado detectá-vel na linha de captura 24. O reagente de captura também pode ser um antí-geno. A quantidade aumentada de reagente resulta na alta sensibilidade dodispositivo analítico da invenção. A membrana analítica 22 pode opcional-mente conter um alinha de controle 26 que pode conter um reagente de con-trole que reage tanto com o reagente de detecção ou outro componente se-parado do analito na amostra para obter um produto visível e assim avisar ooperador que a amostra passou pela segunda membrana de separação eatingiu a membrana analítica 22.

Em modalidades da invenção, a membrana matriz 10 pode seropcionalmente fornecida com uma fita de apoio também conhecida comocartão de apoio (não mostrado). Geralmente o cartão de apoio é uma fita depoliestireno com adesivo apropriado que não migrará para a membrana ma-triz 10. Tal fita de poliestireno é Super White® (G & L Precision Die Cutting,lnc, San Jose, Califórnia). Uma fita transparente de cobertura também podeser utilizada sobre cada ou todas as membranas 18, 20, e 22 para inibir aevaporação da amostra. A fita transparente de cobertura típica e adequadapara uso com a invenção é ARcare® que é um filme de poliéster de aproxi-madamente 50 pm de espessura (Adhesives Research, Glenn Rock, Penns-ylvania).

A membrana matriz da presente invenção pode ser fabricada emuma variedade de tamanhos e formatos e não está limitada aos especifica-mente mostrados na figura 1 como será entendido por quem conhece a téc-nica. A fabricação da membrana matriz pode ser feita para ser acomodadaem uma variedade de dispositivos analíticos como desejado. Mais ainda,enquanto a membrana matriz é ilustrada que compreende três degraus, seráentendido por quem conhece a técnica que cada degrau pode ser fornecidocom mais de uma membrana enquanto a função daquele degrau e por tantoa função da membrana matriz inteira permanece a mesma. Mais ainda,quando a membrana matriz for fornecida com mais de três degraus deverámanter um tamanho de porosidade decrescente desde o primeiro degrau atéo último degrau da membrana matriz.

Em uma modalidade da presente invenção mostrada na figura 2,há um dispositivo analítico 30 para uso com a membrana matriz da presenteinvenção. O dispositivo tem uma metade superior 32 e uma metade inferior34 que colaboram para a inclusão da membrana matriz. A amostra de fluidoentra no dispositivo analítico 30 desde o meio de aplicação da amostra emconexão com um canal de fluxo de amostra formado por um recorte 40 nasuperfície inferior 42 de metade superior 32 do dispositivo para incluir o re-corte 36 na metade superior 32 do dispositivo. Há as áreas abertas 44 e 46onde a superfície inferior 42 da metade superior 32 entra em contato com asuperfície superior 48 da metade inferior 34 do dispositivo. As áreas abertas44 e 46 atuam para inibir o fluxo de amostra do canal de fluxo de amostrapara dentro do espaço entre as duas metades do dispositivo. As áreas 44 e46 se estendem até a área 54 para evitar o fluxo da amostra para fora damembrana matriz 10 dentro do espaço entre as duas superfícies 42 e 48.

O canal de fluxo de amostra termina no ápice da extremidadecontra a corrente 18a da primeira membrana de separação 18 que é apoiadapor uma protuberância 52 com formato Y que se estende desde a superfíciesuperior 48 da metade inferior 34. Deve ser notado que a extremidade a fa-vor da corrente do canal de fluxo de amostra tem um encolhimento 50 de talforma que a amostra flui horizontal e uniformemente dentro da membrana deseparação 18 no ápice 18a através da espessura da primeira beira de sepa-ração 19. Há também contato superfície a superfície entre a primeira beirade separação 19 e as paredes laterais da área ampliada a favor da correntedo encolhimento também conhecido como canal transversal 50 da metadesuperior 32. Será notado que a primeira membrana de separação 18 é for-matada e disposta de tal forma que a amostra entra na primeira membranade separação 18 na extremidade contra a corrente 18a, através da espessu-ra da primeira beira de separação 19 por fluxo capilar. A partir da descriçãoacima, será rapidamente compreendido pelos que conhecem a técnica que,a força capilar maior da membrana matriz 10 que a do canal de fluxo de a-mostra do dispositivo analítico 30, assegura que o teste analítico começasomente quando recebe um volume suficiente de amostra.

Para auxiliar no suporte às metades do dispositivo 30 para esta-rem juntas, a superfície superior 34 do dispositivo contém os recortes retan-gulares 56 e os pilares cilíndricos 62 que estão em conexão com as protube-râncias retangulares 58 e os recortes cilíndricos 60 respectivamente, na su-perfície inferior 42 da metade superior 32 do dispositivo. As características56 e 58 também servem como apoio adicional para segurar a membrana 10no lugar.

É mostrado nas figuras 1 e 2 que a extremidade contra a corren-te 18a da primeira membrana de separação 18 entra em contato com a ex-tremidade a favor da corrente do canal transversal 50 do dispositivo analíti-co. Similarmente, a extremidade a favor da corrente 18c da primeira mem-brana de separação 18 ultrapassa levemente a extremidade contra a corren-te 20a da segunda membrana de separação 20. A extremidade a favor dacorrente 20c da segunda membrana de separação 20 por sua vez ultrapassalevemente a extremidade contra a corrente 22a da membrana analítica 22. Aconfiguração das membranas em formato de degraus de escada permite ofluxo contínuo da amostra desde o canal de fluxo de amostra até o canaltransversal 50 e através da membrana matriz 10 até a sua extremidade fe-chado 22c. Para conseguir a rápida movimentação da amostra através dossegmentos das membranas e ainda reter a linha de captura 24 e a linha decontrole 26 suficientemente distanciada e serem visíveis através da janelade exibição 64, a membrana analítica 22 é formatada com uma extremidadecontra a corrente 22a estreito e uma extremidade a favor da corrente 22ccircular. A conclusão do teste analítico é indicada pelo fluxo da amostra até aextremidade a favor da corrente 22c da membrana analítica 22 e é visívelsua comprovação através da janela de exibição 64 na metade superior 32,assim não é necessário um dispositivo de temporização para determinar aconclusão do teste. Assim sendo, quando o fluido da amostra completa seufluxo capilar até a extremidade a favor da corrente 22c, o canal de fluxo daamostra está praticamente vazio. Esta disposição serve como controle paradeterminar e limitar o volume da amostra usada no teste. Nesta modalidadepreferida, as dimensões totais da primeira membrana de separação 18, se-gunda membrana de separação 20 e membrana analítica 22 são determina-das pela adsorção total do volume ocupado por uma única gota de sangueque é aproximadamente de 10 μΙ a 50 μΙ.

Quando em uso, uma única amostra de sangue total de quanti-dade suficiente (aproximadamente 10 μΙ a 50 μΙ) é rapidamente obtida com oprocedimento de lancetar um dedo. A amostra de sangue entra em contatocom a membrana matriz 10 na extremidade contra a corrente 18a da primei-ra membrana de separação 18 via o canal de fluxo de amostra formadoquando as metades superiores e inferiores do dispositivo analítico 30 estãounidas. A amostra flui horizontalmente através da espessura da primeira bei-ra de membrana de separação 19 por ação capilar dentro e através da pri-meira membrana de separação 18 onde os glóbulos vermelhos são inicial-mente retardados. A amostra flui por capilaridade para a segunda membranade separação 20, onde os glóbulos vermelhos são adicionalmente retarda-dos na amostra, e o plasma continua a fluir a favor da corrente na membranaanalítica 22.

Como se mostra evidente, em contato com a primeira membranade separação 18, os glóbulos vermelhos da amostra iniciarão a sua separa-ção do plasma e no curso do seu fluxo o analito encontrará um reagente dedetecção, geralmente, mas não limitado a um anticorpo rotulado direcionadoa um epítopo do analito para formar um complexo reagente de detecção deanalito. O complexo reagente de detecção de analito se desloca para a se-gunda membrana de separação 20, onde a migração dos glóbulos verme-lhos será adicionalmente atrasada/retardada. O complexo reagente de de-tecção de analito se desloca então para a membrana analítica 22 e encontraum reagente de captura fixo, geralmente, mas não limitado a, um anticorpodirecionado a separar o epítopo do analito. A reação do complexo reagentede detecção de analito com o reagente de captura fixo forma uma linha decaptura 24 concentrada, visível a olho nu ou com instrumentação apropriada.

A Linha de controle 26 opcional a favor da corrente da linha de captura 24conterá o reagente de controle. Em aspectos da invenção, o reagente decontrole pode ser um antianimal IgG. Alternativamente, em lugar da linha decontrole 26, variações no comprimento da fita transparente de cobertura so-bre as membranas 18, 20 e 22 da membrana matriz 10 podem causar a e-vaporação da amostra quando atinge a extremidade 22c da membrana ana-lítica 22, de maneira controlada revelando rapidamente um sinal detectável.

Outra modalidade incorporando a membrana matriz da presenteinvenção é mostrada na figura 3. Este dispositivo analítico geralmente des-crito como 130 é similar ao dispositivo analítico 30 mostrado na figura 2, ex-ceto pelo canal de fluxo de amostra formado de uma protuberância 138 emuma superfície inferior 142 da metade superior 132 em conexão com umrecorte 140 na superfície superior 142 da metade inferior 134. A favor dacorrente desde o canal de fluxo da amostra há um canal transversal 150 quealarga dentro de uma área aberta 154. Alternativamente, o canal de fluxo deamostra pode também ser formado por uma conexão de recortes na superfí-cie inferior da metade superior com protuberâncias na superfície superior dametade inferior. Esta variação será obvia demais para versados na técnica,por tanto não é mostrada. Para auxiliar a manter as metades do dispositivo130 juntas, a superfície superior 142 da metade inferior 134 do dispositivo130 contém pilares cilíndricos 162 em conexão com recortes cilíndricos 160,na superfície inferior 142 da metade superior 132 do dispositivo 130. Comopode ser rapidamente visto na figura 3, a superfície superior 148 da metadeinferior 134 é fornecida com recortes formados no formato da membranamatriz 10 com a função de fixar a matriz 10 no lugar no dispositivo 130.

Outra modalidade incorporando a membrana da presente inven-ção é uma tampa removível, denominada geralmente com a referência nu-mérica 200, mostrada na figura 4, e é projetada para facilitar a aplicação depequenos volumes de amostras usando micropipeta no dispositivo analítico,para proteger o usuário de contaminação com o fluido da amostra. Em umamodalidade, a tampa é fornecida e encaixada para servir de guia para a co-locação do dispositivo de transferência da amostra, tal como o bico da mi-cropipeta, prévio à ejeção de um pequeno volume de fluido no meio de apli-cação da amostra do dispositivo analítico 30. A tampa é formada por doisbraços guias 212 e 214 unidos por um corpo central 216. Dentro de um ladodo corpo central 216 há uma abertura com as superfícies laterais 218 e 220e uma superfície inclinada 222 que formam um canal 236 projetado para fa-cilitar o fluxo do fluido ejetado da pipeta ao meio de aplicação de amostra dodispositivo analítico 30. No corpo central 216 há uma protuberância 224 comum recorte 226 que está em conexão com um membro correspondente 78na superfície inferior 76 da metade inferior 34 em uma extremidade do dis-positivo analítico 30 como ilustrado na figura 5. O recorte 226 e a protube-rância 78 fornecem um engate de fixação e geralmente colaboram para evi-tar a separação involuntária da tampa 200 com o dispositivo 30 quandocompletamente encaixados como se evidencia nas figuras 6 e 7.

a figura 6 mostra uma vista em perspectiva da tampa 200 emconexão com um dispositivo analítico 30. A tampa 200 tem as fendas 228 e230 que se encaixam com as protuberâncias guias 68 e 70 correspondentes,respectivamente, no dispositivo analítico 30. A tampa 200 pode ser rapida-mente encaixada ao dispositivo analítico 30 pelas mãos do operador usandoas superfícies de retenção 232 e 234 da tampa 200 para formar uma combi-nação de dispositivo analítico geralmente descrito com a referencia numérica300 que é mostrado na figura 7. Como mostrado na figura 7, o corpo central216 da tampa 200 está encostado contra o dispositivo 30 onde o canal 236da tampa 200 está em comunicação operativa com o meio de aplicação deamostra do dispositivo analítico 30. Em uso, quando o fluido da amostra éaplicado via bico de micropipeta, a amostra flui continuamente através docanal 236 até o meio de aplicação de amostra e através do canal de fluxo deamostra do dispositivo analítico 30 para atingir a membrana matriz 10. Estátambém entendido, e será avaliado pelos que tem conhecimento da técnicaque a tampa 200 pode ser também encaixada no dispositivo analítico 130 ouqualquer dispositivo analítico similar. Mais ainda, será apreciado pelos queconhecem a técnica que uma vez que a tampa 200 é ejetável vinculada aodispositivo 30, a tampa 200 pode ser novamente fixada após executar o pro-cedimento de lancetar o dedo para adicionalmente proteger o usuário decontaminação com o fluido de amostra.

a figura 8 mostra uma vista em perspectiva de outra modalidadeda tampa removível geralmente denominada com a referencia numérica200'. Nesta modalidade, a tampa 200', similar à tampa 200, também servecomo guia para a colocação do bico da micropipeta prévio à ejeção de pe-queno volume de fluido em direção ao meio de aplicação de amostra de umdispositivo analítico 30'. A tampa 200' é formada por dois braços guias 212' e214' unidos por um corpo central 216'. Dentro de um lado do corpo central216' há uma abertura com superfícies laterais 218' e 220' e uma superfícieinclinada 222' que formam o canal 236' projetado para facilitar o fluxo do flui-do ejetado de uma micropipeta ao meio de aplicação de amostra do disposi-tivo analítico 30'. No corpo central 216' há uma protuberância 224' dotada deum componente 226' que é adaptado para estar em conexão com o corres-pondente recorte 78' na superfície inferior 76' da metade inferior 34' em umaextremidade do dispositivo analítico 30' como mostrado na figura 9. O com-ponente 226' e o recorte 78' quando encaixados, fornecem um engate defixação que geralmente colabora para evitar a separação involuntária datampa 200' do dispositivo 30' quando estes estão encaixados. A tampa 200'tem as fendas 228' e 230' que se encaixam com as correspondentes protu-berâncias guias 68' e 70', respectivamente, na tampa 200'. Para adicional-mente obter um encaixe mais seguro entre a tampa 200' e o dispositivo 30',os braços guias 212' e 214' da tampa 200' também pode ter as protuberân-cias 238' e 240', respectivamente, que se encaixam em um engate de fixa-ção com os recortes 242' e 244' correspondentes no dispositivo 30'. Serárapidamente evidenciado para os que têm conhecimento da técnica que háoutros meios para fornecer um encaixe ejetável da tampa 200 ou 200' paraquaisquer dos dispositivos analíticos da presente invenção.

Nas modalidades mostradas dotadas de uma tampa como partedo dispositivo analítico, este pode ser fabricado para conter a membranamatriz da presente invenção ou alternativamente, a membrana em duas par-tes mostrada e descrita no Pedido PCT IB/2003/005088 (cuja descrição foiincorporada neste documento como referencia integralmente). Brevemente,a membrana em duas partes compreende uma primeira membrana de sepa-ração contra a corrente que por sua vez contém um reagente de detecção euma membrana de captura a favor da corrente que contém um reagente decaptura.

Outra modalidade do dispositivo analítico é mostrada na figura10, na qual o dispositivo é projetado para ser imerso em um reservatório quecontém o fluido de amostra. Nesta modalidade o dispositivo analítico 430 éconfigurado com uma parte alongada 431 que funciona da mesma maneiraque o dispositivo nas figuras 2 e 3 exceto que a entrada da amostra é forne-cida pela parte alongada 431, a qual deve ser imersa no fluido da amostra,tal como urina por exemplo. O fluido da amostra entra no dispositivo analítico430 a partir do canal de fluxo da amostra formado desde a passagem 436 nametade superior 434. O canal de fluxo de amostra alongado termina em umaextremidade contra a corrente 18a da primeira membrana de separação 18da membrana matriz 10. Deverá ser notado que a extremidade a favor dacorrente do canal de fluxo da amostra é o encolhimento 450, de tal formaque a amostra flui uniformemente para dentro da primeira membrana de se-paração 18 no ápice 18a. Há também contato superfície a superfície entre aprimeira beira de separação 19 da membrana e as paredes laterais da áreaalargada a favor da corrente do encolhimento 450 da metade superior 434.Deverá ser notado que a primeira membrana de separação 18 é formatada ecolocada de tal forma que a amostra entra através da primeira beira de se-paração 19 da primeira membrana de separação 18 por fluxo capilar. Paraauxiliar na fixação das metades juntas, a superfície inferior 448 da metadesuperior 434 contém recortes cilíndricos 460 que estão em conexão com ospilares cilíndricos 462 respectivamente, na superfície superior 442 da meta-de inferior 432. A membrana matriz 10 é mantida na posição apoiada nasestruturas dos suportes 476 e 478 e é embutida na protuberância retangular458 na superfície inferior 448 da metade superior 434 e protuberância retan-gular 466 na superfície superior 442 da metade inferior 432. Há também umajanela de exibição 464 na metade superior 434 do dispositivo analítico 430que está em conexão com a membrana analítica 22 da membrana matriz 10.Nas modalidades mostradas com o dispositivo analítico dotado de uma partealongada, o dispositivo analítico pode ser fabricado para conter a membranamatriz da presente invenção ou alternativamente, a membrana em duas par-tes mostrada e descrita no Requerimento PCT IB/2003/005088 (cuja descri-ção foi incorporada neste documento como referencia integralmente). Bre-vemente, a membrana em duas partes compreende uma primeira membranade separação que contém um reagente de detecção e uma membrana decaptura que contém um reagente de captura.

Está dentro do escopo da presente invenção a detecção de umanalito ou de múltiplos analitos no fluido da amostra ao mesmo tempo. As-sim sendo, será observado pelos que tem conhecimento da técnica que umou mais reagentes de detecção e/ou um ou mais reagentes de captura po-dem ser depositados na membrana matriz 10 da presente invenção.

Qualquer um de uma variedade de anticorpos rotulados disponí-veis pode ser utilizado na membrana matriz da presente invenção pelos téc-nicos especializados. Rótulos metálicos são especialmente preferidos devidoa sua grande sensibilidade. Dentro dos metais, ouro é o preferido principal-mente por que é largamente empregado para este tipo de reação e suas ca-racterísticas são tão bem compreendidas. O tamanho preferido das partícu-las de anticorpos rotulados de ouro empregados na invenção é de aproxi-madamente de 20 mm a 65 nm, embora variações apreciáveis possam sertoleradas que depende na compreensão de fatores tal como corte clínico doanalito e a afinidade dos reagentes. Adicionalmente, um sinal de ouro podeser aperfeiçoado para ser rapidamente visto pelo uso de sal de prata solúvelque deposita um produto visível. Um típico sal reativo é Iactato de prata, queserve como fonte de íons de prata, empregando hidroquinona como agenteredutor. A prata metálica forma rapidamente um depósito negro ao redor decada partícula de ouro.

Alternativamente, se uma enzima rotulada tal como raiz forteperoxidase é empregada a reação pode ser detectada pela adição de peró-xido de hidrogênio e uma tintura tal como orto fenilenodiamina de acordocom procedimentos padrão. Rótulos adicionais podem ser usados dentro doescopo da presente invenção e são rótulos paramagnéticos, tal como descri-tos na Patente U.S. 6,046,585 (incorporada neste documento como referen-cia integralmente), que permitem uma sensibilidade ainda maior para detec-ção de analitos.

Os numerosos analitos que podem ser detectados de acordocom esta invenção são analitos cardíacos associados com eventos cardio-vasculares tal como mioglobina, troponinas T (cTnT) e I (cTnl) e creatininaquinase MB (CK-MB). Mais ainda, hormônios associados com gravidez ouovulação tal como gonadotropina coriónica humana (hCG) e hormônio Iutei-nizante (LH), respectivamente também podem ser detectados usando estainvenção ou várias das suas modalidades. Está também dentro do escopodesta invenção que outros antígenos para enfermidades como câncer, espe-cificamente antígenos de câncer de próstata (antígeno de soro de próstataPSA) também pode ser detectado usando esta invenção. Aplicações adicio-nais desta invenção incluem o reconhecimento de analitos associados cominfecções virais tal como hepatite, infecções bacterianas ou fúngicas incluin-do helicobacter pylori para úlceras gastrintestinais, outras infecções causa-das por bacillus anthracis, pediculus humanos, siphonaptera e bactériasgram positivas como streptococcus pyogenes, streptococcus pneumoniae estreptococcus faecallis são todos exemplos não limitantes. Esta invençãotambém pode ser útil para detectar drogas incluindo drogas de abuso. Exa-mes enzimáticos tal como os que determinam os níveis de glicose no san-gue também estão contemplados na presente invenção. Será reconhecidoque o uso destes dispositivos não está limitado a estes analitos específicosou, de fato, a sangue total, mas é igualmente aplicável a outros procedimen-tos analíticos tal como os mencionados acima.

Embora a invenção possa ser descrita principalmente como apli-cável ao chamado exame "sanduíche", os técnicos especializados reconhe-cerão que é aplicável a outros tipos de exames tal como o exame competiti-vo. Em um exame competitivo, uma inclusão adicional de um antígeno rotu-lado como o reagente de detecção na primeira membrana de separação 18concorrerá com o analito (antígeno) na amostra com vínculo com o reagentede captura tal como por exemplo, uma molécula com vinculo antígeno. Emaspectos da invenção, a molécula com vinculo antígeno pode ser um anti-corpo policlonal ou monoclonal. Em uma modalidade da invenção onde oanalito é uma molécula com vinculo antígeno tal como um anticorpo, o rea-gente de detecção pode ser um rótulo anti-humano IgG e o reagente de cap-tura é qualquer antígeno imobilizado adequado (ou antígenos) ao anticorpo(ou anticorpos) no fluido da amostra. Os numerosos tipos de antígenos natu-rais ou sintéticos que podem ser usados e que serão apropriados são bemconhecidos para os versados na técnica. Exemplos de antígenos apropria-dos que podem ser imobilizados incluem, mas não estão limitados a, vírusda imunodeficiência humana (HIV) e vírus da hepatite. Similarmente, umversado na técnica rapidamente compreenderá que em uma outra modalida-de da invenção, o reagente de detecção pode também ser um antígeno rotu-lado de um anticorpo nó fluido da amostra.

A descrição anterior descreve de forma geral a presente inven-ção. Um melhor entendimento pode ser obtido com referencia aos exemplosa seguir descritos. Estes exemplos são descritos com propósito meramenteilustrativo e não se pretende limitar o escopo da invenção. Alterações naforma e substituições equivalentes são contempladas como as circunstân-cias que possam sugerir ou que sejam vantajosas. Embora termos específi-cos tenham sido empregados neste documento, tais termos são usados nosentido descritivo e não com propósitos de limitação.

Exemplos

Sem pretender ser Iimitante do escopo, o seguinte exemplo ser-ve para ilustrar varias modalidades da invenção.

Exemplo 1

Um exame de troponina I (TnI) cardíaca humana, dispositivo u-sando amostra de uma gota de sangue total é preparado de acordo com ainvenção. Para a membrana analítica, nitro celulose (Whatman) com um ta-manho de poro de aproximadamente 5 μιτι foi impregnado com as soluçõesde controle e captura usando um dosador de líquido convencional. A soluçãode controle contém 1 mg/mL de anticorpos policlonais de cabra anti-rato IgG(Arista Biologicals), e a solução de captura contém 2 mg/mL de um anticorpomonoclonal antitroponina I (HyTest). A nitrocelulose impregnada foi incubadaa 37° por 30 minutos para imobilizar os anticorpos. A primeira membrana deseparação (Whatman) foi borrifada com uma solução de ouro coloidal conju-gada e então congelada a seco para remoção da água. A solução de ourocoloidal conjugada com um final OD de 2.2 a 450 nm foi preparada de partí-culas de ouro de 40 nm (Arista Biologicals) e um anticorpo monoclonal espe-cifico para troponina cardíaca I humana (Hy Test). Uma membrana de nitrocelulose de 8 μητι (Whatman) foi utilizada como segunda membrana de sepa-ração. A membrana matriz está coberta por uma fita adesiva transparente depoliéster de 25 pm (Adhesive Research) auxiliada por um rótulo de poliesti-reno (G & L Precision Die Cutting, Inc.). A membrana matriz foi montada co-mo mostrado na figura 1 e alojada em um dispositivo analítico como mostra-do na figura 2. O formato da membrana matriz foi obtido usando uma ferra-menta de corte por estampagem. Exames deste dispositivo analítico usando35 μΙ de sangue ou soro demonstraram excelente separação do plasma efluxo de amostra em um procedimento de teste que requer aproximadamen-te 10 minutos. O teste atingiu uma sensibilidade de 1 ng/ml_ de Tnl.

Exemplo 2

Um teste de procalcitonina humana (PCT) o dispositivo usandouma amostra de uma gota de sangue total é preparado de acordo com ver-são atual. Para a membrana analítica, nitrocelulose (MiIIipore) com um ta-manho de poro de 5 μιη foi impregnada com as soluções de controle e cap-tura usando um dosador de líquidos convencional. A solução de controlecontém 1 mg/ml de anticorpos policlonais de cabra anti-rato IgG (Arista Bio-logicals), e a solução de captura contém 2 mg/mL de anticorpos policlonaisanticalcitonina de ovelha (Brahms). A nitrocelulose impregnada foi incubadaa 37° por 30 minutos para imobilizar os anticorpos. A membrana de detecçãoou separação de plasma (Whatman) foi borrifada com uma solução de ourocoloidal conjugada e então congelada a seco para remoção da água. A solu-ção de ouro coloidal conjugada, preparada de partículas de ouro de 40 nm(Arista Biologicals) e um anticorpo monoclonal especifico para PCT(Brahms)1 teve um final OD 1.5 a 450 nm. Uma membrana de nitrocelulosede 8 pm (Whatman) foi usada como membrana de separação. A tira de e-xame está coberta por uma grossa fita transparente de poliéster (AdhesiveResearch) auxiliada por um rótulo de poliestireno disponível na G & L Preci-sion Die Cutting, Inc. A tira de exame foi montada como mostrado na figura1. O formato da tira de exame foi obtido usando uma ferramenta de corte porestampagem. Exames deste dispositivo analítico usando 35 μΙ de sangue ousoro demonstraram excelente separação do plasma e fluxo de amostra. Oprocedimento de teste levou aproximadamente 10 minutos para concluir. Foiatingida uma sensibilidade de 0,1 ng/mL de PCT.

Claims

1. Membrana matriz aprimorada para detecção rápida, altamenteeficaz e altamente sensível, de um ou mais analitos em um pequeno volumede amostra, sendo que a dita membrana matriz compreende três ou maismembranas porosas que não são planares com respeito às adjacentes.

2. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 1, onde asditas três ou mais membranas porosas estão sobrepostas e dispostas emuma configuração em forma de escada.

3. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 2, onde asditas três ou mais membranas porosas compreendem;um primeiro degrau adaptado para receber uma amostra líquidaque contém um reagente de detecção;um segundo degrau dotado de uma porosidade menor que oprimeiro degrau; eum terceiro degrau dotado de uma porosidade menor que o ditosegundo degrau e que contém um reagente de captura.

4. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 2, 3 ou 4,onde o dito primeiro degrau, segundo degrau ou terceiro degrau é fabricadode qualquer tipo de material de membrana porosa compatível com sangue efluido corporal.

5. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 4, onde odito material é selecionado a partir de um grupo que consiste em nitrocelulo-se, membranas de fibra de vidro, membranas de fibras sintéticas, membra-nas de polietersulfona, membranas de pirrolidona, membranas de difluoretode polivinilideno e combinações delas.

6. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 4, onde odito terceiro degrau é fabricado de nitrocelulose ou de difluoreto de polivinili-deno.

7. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 4, onde odito segundo degrau é fabricado de nitrocelulose.

8. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 3, onde odito primeiro degrau tem os poros dimensionados de aproximadamente 8μηηa 60μηι.

9. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 3, onde odito segundo degrau tem os poros dimensionados de tal forma que acomo-dam glóbulos vermelhos sem substancial hemólise.

10. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 9, onde adita dimensão dos poros é maior que a dimensão de um glóbulo vermelhoaté aproximadamente 8μηι.

11. Membrana matriz, de acordo com qualquer das reivindica-ções de 1 a 10, onde o dito volume de amostra compreende um fluido corpòral.

12. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 11, onde odito fluido corporal é sangue total.

13. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 11 ou 12,onde a dita amostra é aproximadamente de 10 μΙ a 50 μΙ.

14. Membrana matriz, de acordo com qualquer uma das reivindi-cações de 1 a 13, onde se proporciona um cartão de apoio como auxílio pa-ra a dita membrana matriz.

15. Membrana matriz, de acordo com qualquer uma das reivindi-cações de 2 a 14, onde se proporciona uma fita transparente de coberturasobre cada, todas ou parte de os ditos degraus.

16. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 15, onde afita transparente de cobertura é um filme de poliéster.

17. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 3, onde odito reagente de detecção é um anticorpo ou antígeno classificado.

18. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 4, onde odito reagente de captura é um anticorpo ou antígeno.

19. Membrana matriz, de acordo com qualquer uma das reivindi-cações de 1 a 18, fornecida dentro de um dispositivo analítico dotado deuma primeira e uma segunda extremidade.

20. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 19, ondeuma extremidade do dito dispositivo analítico é adaptada para receber umatampa removível, sendo que a dita tampa facilita a aplicação da dita amostrausando um meio para transferência da amostra da dita membrana matriz.

21. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 20, onde aaplicação da dita amostra é fornecida por um meio de aplicação de amostraformado por um invólucro pela metade superior e pela metade inferior do ditoinvólucro.

22. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 19, 20 ou 21, onde uma extremidade do dito dispositivo analítico é adaptada para serimersa em uma amostra de tal forma que a amostra é fornecida à dita mem-brana matriz através da extremidade imersa do dito dispositivo analítico.

23. Dispositivo analítico para detecção rápida de um ou maiscomponentes em um volume pequeno de amostra, sendo que o dito disposi-tivo compreende:uma membrana matriz dotada de pelo menos três membranasporosas sobrepostas dispostas em uma configuração em forma de escada,que compreendem;um primeiro degrau adaptado para receber um fluido de amostrae que contém um reagente de detecção;um segundo degrau dotado de uma porosidade menor que o ditoprimeiro degrau; eum terceiro degrau dotado de uma porosidade menor que o ditosegundo degrau e que contém um reagente de captura.

24. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 23, onde o ditoprimeiro degrau, segundo degrau ou terceiro degrau é fabricado de qualquertipo de material de membrana porosa compatível com sangue ou fluido cor-poral.

25. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 24, onde o ditomaterial é selecionado a partir de um grupo que consiste em nitrocelulose,membranas de fibra de vidro, membranas de fibra sintética, membranas depolietersulfona, membranas de pirrolidona, membranas de difluoreto de poli-vinilideno e combinações delas.

26. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 24, onde o ditoterceiro degrau é fabricado de nitrocelulose ou difluoreto de polivinilideno.

27. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 24, onde o ditosegundo degrau é fabricado de nitrocelulose.

28. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 23, onde o ditoprimeiro degrau tem os poros dimensionados de aproximadamente 8 pm a 60 pm.

29. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, onde o ditosegundo degrau tem os poros com dimensão tal que acomodam glóbulosvermelhos sem substancial hemólise.

30. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 29, onde a ditadimensão de poros é maior que a dimensão aproximada de um glóbulo ver-melho de mais ou menos 8 μητι.

31. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 23 a 30, onde a dita amostra compreende um fluido corporal.

32. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 31, onde o fluidocorporal é sangue total.

33. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 31 ou 32, onde adita amostra é de aproximadamente 10 μΙ a 50 μΙ.

34. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 23 a 30, onde se proporciona um cartão de apoio como auxílio para a ditamembrana matriz.

35. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 23 a 34, onde se proporciona uma fita transparente de cobertura sobrecada, todos ou parte de ditos degraus.

36. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 35, onde a ditafita transparente de cobertura é um filme de poliéster.

37. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 23, onde o ditoreagente de detecção é um anticorpo ou antígeno classificado.

38. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 23, onde o ditoreagente de captura é um anticorpo ou antígeno.

39. Método para determinar a quantidade de analitos em um pe-queno volume de amostra de fluido, sendo que o dito método compreende;uma membrana matriz que compreende;um primeiro degrau adaptado para receber uma amostra de flui-do e que contém um reagente de detecção;um segundo degrau dotado de uma porosidade menor que oprimeiro degrau; eum terceiro degrau dotado de uma porosidade menor que o ditosegundo degrau e que contém um reagente de captura; eaplicar uma amostra de fluido a uma extremidade do dito primei-ro degrau, onde a dita amostra de fluido se movimenta via fluxo capilar den-tro e através do dito segundo degrau e então o dito terceiro degrau onde o-corre a detecção do dito analito.

40. Método, de acordo com a reivindicação 39, onde a dita a-mostra de fluido se movimenta para, e entra no primeiro degrau horizontal-mente através da espessura da beira da membrana matriz.

41. Método, de acordo com a reivindicação 39, onde a dita a-mostra de fluido é um pequeno volume de fluido corporal.

42. Método, de acordo com a reivindicação 41, onde a dita a -mostra de fluido é sangue total.

43. Método, de acordo com a reivindicação 39 a 42, onde a ditaamostra é aproximadamente de 10 μΙ a 50 μΙ.

44. Método, de acordo com a reivindicação 39, onde o dito anali-to é selecionado a partir de um grupo que consiste em calcitonina, procalci-tonina, mioglobina, troponina T (cTnT), troponina I (cTnl), creatinina cinaseMB (CK-MB), gonadotropina coriônica humana (hCG), hormônio Iuteinizador(LH), antígenos cancerígenos, antígenos de infecção viral, antígenos de in-fecção bacteriana, antígenos de infecção fúngica, drogas e combinaçõesdeles.

45. Método, de acordo com a reivindicação 39, onde a ditamembrana de separação tem poros dimensionados de aproximadamente-8μιτι a 60 μιτι.

46. Método, de acordo com a reivindicação 39, onde a ditamembrana de separação tem poros dimensionados de tal forma que acomo-dam glóbulos vermelhos sem substancial hemólise.

47. Método, de acordo com a reivindicação 46, onde a dita di-mensão de poros da dita segunda membrana de separação é aproximada-mente maior que a dimensão de um glóbulo vermelho até 8pm.

48. Dispositivo analítico que compreende;uma membrana matriz, de acordo com a reivindicação 3, onde a dita matrizcompreende somente dois degraus.

49. Dispositivo analítico, de acordo com a reivindicação 48, ondeos ditos dois degraus são selecionados a partir de um grupo que consisteem um primeiro degrau e um segundo degrau ou de um primeiro degrau eum terceiro degrau.

50. Membrana matriz, de acordo com a reivindicação 3, onde adita matriz compreende degraus adicionais.