JP2020503497A - サンプルを採取するデバイス、およびかかるデバイスを備えるサンプル分析システム - Google Patents
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Abstract
Description
第1の開放端と穴を有する第2の端部とを備えた、エンクロージャ/ハウジングと、
前記エンクロージャ内に配設され、前記サンプルを回収することができる、多孔質マトリックスと、
前記エンクロージャの前記第1の端部に接続可能であり、前記エンクロージャの前記第1の端部を密閉して閉止するピストンを有し、初期位置から最終位置まで前記エンクロージャに対して移動可能であって、それによって前記ピストンが前記多孔質マトリックスまたは前記サンプルを圧縮する、プラグ/ストッパと、
前記エンクロージャの前記第2の端部に接続可能であり、前記ピストンによる前記多孔質マトリックスまたは前記サンプルの圧縮の効果により、前記多孔質マトリックスによって再生されたサンプルを回収するように、前記穴を介して前記エンクロージャと流体接続され、タンクの内容積を外部に接続する1つまたは複数の導管を有する、タンク/格納容器と、
前記プラグと前記タンクとの間に存在する封止手段とを備え、
前記プラグおよび前記タンクは前記エンクロージャに接続され、前記プラグが前記最終位置にあるとき、前記プラグは前記タンクを密閉して閉止する。
アパーチャを有するカセットと、
前記アパーチャを介して前記サンプルを受け入れることができ、前記カセット内に配置された前記サンプル中の関心の検体の存在を示す視覚的インジケータを有する、少なくとも1つのストリップと、
上記に定義したようなデバイス、特に、閉塞可能な穴を有するタンクであって、カセットのアパーチャとデバイスの閉塞可能な穴との接続に応答して、閉止構成から開放構成へと切り替わる、閉塞可能な穴を通してカセットと流体接続している、前記デバイスとを備える。
プラグによって任意に保護されたアパーチャと、前記アパーチャを介して前記サンプルを受け入れることができ、前記カセット内に配置された前記サンプル中における関心の検体の存在を示す視覚的インジケータを有する、少なくとも1つのストリップとを有するカセットと、
上記に定義したような、特にタンクがプラグによって保護された閉塞可能な穴を有する、デバイスとを備える。
I.1. 説明
以下、「径方向」という用語は、本発明によるデバイス1の軸線AA'に対して定義される。
A. 液体サンプルの採取
液体サンプルは、サンプルを吸収する多孔質の圧縮可能なマトリックス7上に堆積される(図4A)。サンプルが回収された後、プラグ/ピストン11は、ねじ山9および18を介してエンクロージャ2にねじ止めされ、それによってプラグ/ピストンがいわゆる「初期位置」にある(図4B)。エンクロージャ2に沈めることによって、ピストン12は多孔質の圧縮可能なマトリックス7を圧縮し、それによってサンプルがタンク25内へと移送される。空気を外部に排出することができる導管32のおかげで、タンク内の過剰圧力が回避される。Oリングシール24が半球形のキャビティまたはスロート29に完全に挿入されるまで、プラグ/ピストン11がエンクロージャ2に対してねじ止めされ、それによってプラグ/ピストンがいわゆる「初期位置」にある(図4C)。キャビティ29へのシール24の挿入は、導管32を気密閉止する。動作の終了時(図4C)、サンプルはタンク25内に気密収容され、要素を追加または除去することができる。タンク25およびプラグ/ピストン11は互いに封止結合されて、エンクロージャ2が中に配置される、封止された閉止内容積38を作り出す。それによってサンプルを安全な形で格納または搬送することができる。図示されない脆い接着テープを、プラグ/ピストン11とタンク25との接合部39に配設して、サンプルの採取と分析との間にデバイスが開放されないことを確保することができる。
緩衝溶液は、それを吸収する多孔質の圧縮可能なマトリックス7上に堆積される。分析されることが望ましい物質が存在することが疑われる表面は、エンクロージャ2から突出する多孔質の圧縮可能なマトリックス7の端部で擦られる。プラグ/ピストン11はエンクロージャ2にねじ止めされるので、動作の続きは液体サンプルに関して記載したものと同様である。
カセットおよびストリップ試験を含む分析システムにおける本発明によるデバイス1を使用する場合、タンク25のオクルーダ37は、タンク25の底部の外面42に取り付けられた小さい円筒41に取り囲まれたスパイク40に連結される。この円筒41の外面上には、タンク25をストリップカセット44の上部45にねじ止めできるようにするねじピッチまたはねじ山43(図5A)が作られている。サンプルの採取または格納中には破壊されないスパイク40の場合、保護プラグ46がスパイクを取り囲む円筒にねじ止めされる(図5B)。図5Cは、タンクがエンクロージャの第2の端部に取外し不能に接続され、タンクおよびエンクロージャが単一の構造を形成する、図5Bの代替例である。
上述したアパーチャ47に加えて、結果読取り窓49a、49b、49c、および49dを備える、キャップを形成する上部45と、
プラスチックの支持体上に共に取り付けられた、(i)移動を促進する吸収区域51と、(ii)一般に消散セルロース膜によって形成される反応区域52と、(iii)サンプルを受け入れる堆積区域53という、3つの区域を備えて形成されたストリップが配置される下部50もある。
全ての確認実験は、ボツリヌス毒素Aを検出するストリップを用いて行っている。
A. 材料および方法
ストリップ緩衝液は次の組成を有する。
(0.1MのTris/HCl緩衝液pH8)+(0.15MのNaCl)+(0.5%のTween20)+(1%のChaps)+(0.01%のアジ化ナトリウム)
EIA緩衝液は次の組成を有する。
(0.1Mのリン酸カリウム緩衝液pH7.4)+(0.1%のBSA)+(0.15MのNaCl)+(0.01%のアジ化ナトリウム)
免疫学的検定の結果は、サンプルの関数として以下のTable 1(表1)に与えられている。
この実験は、デバイスが損失なく液体サンプルを処理できるようにすることを示している。
A. プロトコル
この研究では、同じストリップを両方の形式に使用する。しかしながら、本発明によるデバイスを使用する試験の場合、トレーサ抗体は、多孔質材料と収集機の底部との間に配置されるガラス繊維膜上で乾燥される。従来の試験の場合、このトレーサ抗体は、堆積区域と検出区域との間に配置されたガラス繊維膜上で乾燥される(市販の試験で使用される位置)。各デバイスに対して、ストリップ緩衝液1mlを多孔質材料中で乾燥させる。
任意単位として表される、ストリップ読取り機(Qiagen)を介して得られる信号が、図8に示される。
図8では、本発明によるデバイスおよび分析システムの使用によって、試験ラインで得られる信号を、従来の試験を用いて得られる信号と比較して、同じ濃度でより強く増加させることができることが観察される。
同じストリップ上における多重検出(いくつかの標的が同時に検出される)の範囲内で、いくつかの試験ラインを作成することが必要である。したがって、これらの異なるラインは堆積区域に対して同じ距離ではなくなる。
ストリップは、検出区域の始まりから異なる距離で試験ラインを用いて調製される。トレーサは上述の実験と同様に調製される。従来の試験の場合、ねじピッチを有さない堆積穴を有するストリップを収容したカセットが使用される。本発明によるデバイスを用いた試験の場合、2つのストリップを収容し(図6A)、ねじピッチを有する穴を有するカセットが使用される。試験は上述したプロトコルにしたがって実施される。
任意単位として表される、ストリップ読取り機(Qiagen)を介して得られる信号が、次のTable 2(表2)に示される。
Table 2(表2)では、従来の試験を用いて得られる信号が、試験ラインと堆積区域との距離の増加に伴って増加することが観察される。試験ラインからの距離に係わらず信号が同一のままである、本発明によるデバイスを用いて実施される試験とは異なる。したがって、堆積と試験ラインとの距離に係わらない信号の均質性によって、信号の損失およびしたがって感度の損失なく、多重試験を行うことができる。
本発明によるデバイスは、液体または表面サンプルを良好な回収率で単純に収集できるようにする。それを格納し安全に搬送できるようにする。他方で、適合されたストリップのカセットと関連付けることによって、得られる信号を増加させることができ、感度の損失を伴わずに多重試験を展開することが可能になる。また、ピペット操作なしでサンプルをストリップ上に堆積させることができる。
IV.1 本発明によるデバイスの修正
この実施例の場合、多孔質マトリックス7は、エンクロージャ2の底部に挿入された0.45μmの濾過膜であり、その第2の端部4は穴6の直径に等しい内径を有する。随意に分離することを可能にするラグ10aおよび10bのシステムのおかげで、エンクロージャ2とタンク25とのリンクが作られる。穴36が開いている、即ち閉塞を有さないタンク25(図9A)と、タンク25の底部の外面42に取り付けられた小さい円筒41によって取り囲まれたスパイク40に連結された、オクルーダ37によって穴36が閉じているタンク25(図9B)との、2つのタイプのタンク25が使用される。
A. 材料
以下の実験を実施するため、抗生物質耐性酵素(βラクタマーゼ)CTXMを生成し、アンピシリン100μg/mlの抗生物質を含むLB媒質で培養される、大腸菌タイプのバクテリアを使用する。
この利用の場合、アンピシリン100μg/mlを補充した大腸菌培地を含有する液体サンプル1mlを、サンプラー内に堆積させる。サンプラーの底部は、プラグまたは感圧接着性のプラスチックフィルムを使用して閉塞される。サンプラーの上側部分は、プラグ、感圧接着性のプラスチックフィルム、または別のシステムを用いて閉塞される。
培養なしでは、耐性大腸菌の検出限界は1ml当たり106コロニー形成単位(CFU/ml)である。デバイスのエンクロージャ内での2時間の培養後、即ちβラクタマーゼとトレーサ抗体を2時間接触させた後、この検出限界は104CFU/mlであり、4時間の培養後、この検出限界は102CFU/mlである。
2 第1のモジュール
3 第1の端部
4 第2の端部
5 壁
6 穴
7 マトリックス
8 外表面
9 ねじ山またはねじピッチ
10a、10b ラグ
11 プラグ/ピストン
12 ピストン
13 内面
14 閉止端
15 プラグ
16 ピストン
17 可撓性材料
18 ねじ山またはねじピッチ
19 内表面
20 側壁
21 外面
22 開放端
23 肩部
24 シール
25 タンク
26 第1の開放端
27 側壁
28 肩部
29 スロート
30a、30b 切欠き
31 内容積
32 導管
33 内表面
34 穴
35 第2の端部
36 穴
37 オクルーダ
38 内容積
39 接合部
40 スパイク
41 円筒
42 外面
43 ねじピッチ
44 カセット
45 上側部分
46 プラグ
47 アパーチャ
48 ねじピッチ
49a、49b、49c、49d 読取り窓
50 下側部分
51 吸収区域
52 反応区域
53 堆積区域
Claims (15)
- 第1の開放端(3)と穴(6)を有する第2の端部(4)とを有するエンクロージャ(2)と、
前記エンクロージャ(2)内に配設され、サンプルを回収することができる、多孔質マトリックス(7)と、
前記エンクロージャ(2)の第1の端部(3)に接続可能なプラグ(11)であって、前記エンクロージャ(2)の前記第1の端部(3)を密閉して閉止するピストン(12)を有し、初期位置から最終位置まで前記エンクロージャ(2)に対して移動可能であって、それによって前記ピストン(12)が前記多孔質マトリックス(7)または前記サンプルを圧縮する、プラグ(11)と、
前記エンクロージャ(2)の前記第2の端部(4)に接続可能なタンク(25)であって、前記ピストン(12)による前記多孔質マトリックス(7)または前記サンプルの圧縮の効果により、前記多孔質マトリックス(7)によって再生されたサンプルを回収するように、前記穴(6)を介して前記エンクロージャ(2)と流体接続され、タンクの内容積を外部に接続する1つまたは複数の導管(32)を有する、タンク(25)と、
前記プラグ(11)と前記タンク(25)との間に存在する封止手段(24)と、
を含んでなる、サンプルを採取し任意に処理するデバイス(1)において、
前記プラグ(11)および前記タンクが前記エンクロージャ(2)に接続され、前記プラグ(11)が前記最終位置にあるとき、前記プラグ(11)が前記タンク(25)を密閉して閉止することを特徴とするデバイス(1)。 - 前記プラグ(11)および前記タンク(25)が前記エンクロージャ(2)に接続され、前記プラグ(11)が最終位置にあるとき、前記プラグ(11)および前記タンク(25)が前記エンクロージャ(2)を収容する単一の密閉された閉止容積(38)を形成することを特徴とする、請求項1に記載のデバイス。
- 前記封止手段(24)が前記プラグによって保持されるシールの形態であることを特徴とする、請求項1または2に記載のデバイス。
- 前記プラグ(11)が、ねじ山(9、18)を用いて前記エンクロージャ(2)の前記第1の端部(3)に接続可能であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記多孔質マトリックス(7)が圧縮可能であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記多孔質マトリックス(7)が濾過膜であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記タンク(25)が取外し可能なオクルーダ(37)によって閉塞可能な穴(36)を有することを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記デバイスが前記閉塞可能な穴(36)を保護することができるプラグ(46)を有することを特徴とする、請求項7に記載のデバイス。
- 前記デバイス(1)が、前記サンプルを物理的または化学的に処理することができる少なくとも1つの要素を更に備えることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のデバイス。
- 前記要素が濾過膜であることを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。
- 前記要素が化学試薬であることを特徴とする、請求項9または10に記載のデバイス。
- サンプル中に存在する可能性が高い関心の検体を検出し任意に定量化するシステムであって、
アパーチャ(47)を有するカセット(44)であって、少なくとも1つのストリップ(52)が前記アパーチャ(47)を介して前記サンプルを受けることができ、該カセット(44)内に配置された前記サンプル中の関心の検体の存在を示す視覚的インジケータを有するカセット(44)と、
請求項7から11のいずれか一項に記載のデバイス(1)であって、前記カセットの前記アパーチャ(47)と該デバイス(1)の閉塞可能な穴(36)との接続に応答して、閉止構成から開放構成へと切り替わる、前記閉塞可能な穴(36)を介して前記カセット(44)と流体接続しているデバイス(1)と、
を含んでなることを特徴とするシステム。 - 前記カセット(44)の前記アパーチャ(47)と前記デバイス(1)の前記閉塞可能な穴(36)との接続がねじ止めによって行われることを特徴とする、請求項12に記載のシステム。
- 前記カセット(44)がいくつかのストリップ(52)を備えることを特徴とする、請求項12または13に記載のシステム。
- 部品のキットであって、
プラグによって任意に保護されたアパーチャ(47)を有するカセットであって、少なくとも1つのストリップ(52)が前記アパーチャ(47)を介してサンプルを受けることができ、該カセット(44)内に配置された前記サンプル中における関心の検体の存在を示す視覚的インジケータを有するカセットと、
請求項8に記載のデバイス(1)と、
を含んでなることを特徴とする、部品のキット。
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