【実施例】
【0029】
実施例1
グリコアルブミン検査
指に針を刺して得られるような血液サンプルをサンプルウェルに入れ、サンプル適用パッドに吸収させる。サンプル適用パッドは多孔性セルロース材料からなるが、ガラス繊維などの他の織物状または多孔性材料を使用してもよい。サンプル適用パッドは赤血球は通過できないが、血漿は通過することができる多孔度を有する。あるいは、適用パッドは、赤血球と結合して赤血球が適用膜を通過することを阻む、レクチンなどの結合剤で処理することができる。
【0030】
次に、ろ過された血漿サンプルを、微粒子を含有する複合パッドに流入させる。複合パッドは多孔性セルロース材料を含むが、ガラス繊維などの他の織成または多孔性材料を使用してもよい。微粒子は、金コロイド、ラテックス粒子、アクリル粒子、またはポリスチレン粒子(しかしながらこれらに限定されるものではない)などの材料からなり、該粒子の直径は約5nm〜50nmの範囲にわたってよい。その他の材料で構成される微粒子も使用してよく、該微粒子は本発明の範囲に含まれる。本発明の他の実施形態では、着色されるか、または蛍光性物質で標識化される微粒子を使用して、システムの検出感度を向上させることができる。
【0031】
本発明の実施形態では、微粒子はグリコアルブミンに対するモノクローナルまたはポリクローナルのいずれかの抗体でコーティングされる。ポリクローナル抗グリコアルブミン抗体は、ウサギ、ヒツジ、ヤギ、およびその他の免疫化された動物種(しかしながらこれらに限定されるものではない)などの免疫化された動物において産生されるか、またはモノクローナル抗体技術によって製造される。全抗血清、精製されたIgG分画、およびアフィニティー精製したグリコアルブミンに対する抗体のいずれを使用してもよい。動物の免疫化並びに抗体の製造および精製のための方法は標準的な実験室的工程にしたがって実施され、該方法は当業者の間では周知である。
【0032】
同様に、モノクローナル抗体を発現させるための方法は標準的な実験室的手順にしたがって実施され、該方法は当業者の間では周知である。微粒子は、受動吸着、共有結合などの化学的な結合、またはプロテインAのような媒介試薬との結合を通じて、抗体でコーティングされる。微粒子をコーティングするための方法は標準的な実験室的工程にしたがって実施され、該方法は当業者の間では周知である。
【0033】
検査サンプルが抗体コーティング微粒子に接触すると、抗体は存在するすべてのグリコアルブミンと結合する。微粒子が移動を続けて膜を通過すると、膜に固定された抗グリコアルブミン抗体のバンドに到達する。結合グリコアルブミンを含有するすべての微粒子が抗グリコアルブミン抗体の固定バンドに結合して可視的なバンドを生成する。
【0034】
あるいは、膜は、フェニルボロン酸などの、糖タンパク質に結合することが知られている薬品で処理してよく、該薬品は膜ストリップに対してバンドとして適用される。結合グリコアルブミンを含有するすべての微粒子はフェニルボロン酸の固定バンドに結合して、可視的なバンドを生成する。グリコアルブミンが検査ストリップに結合する方法とは関係なく、生成するバンドの密度は血液サンプル中に存在するグリコアルブミンの量に正比例する。着色された微粒子に対しては反射率分光計を用いてバンドの密度を測定し、蛍光性化合物で標識化された微粒子に対しては蛍光光度計を用いてバンドの密度を測定することができる。測定値を使用して、血液サンプル中の全アルブミンに対するグリコアルブミンの割合を計算する。
【0035】
検査ストリップが正確に機能することを確認するために、各検査ストリップは更に検査バンドの末端に対照バンドを備える。グリコアルブミン検査ストリップの場合、この対照バンドは微粒子のコーティングに使用された抗体種に対する抗体によって構成される。例えば、ウサギ抗ヒトグリコアルブミン抗体を微粒子のコーティングに使用するなら、対照バンドにはウサギIgG免疫グロブリンに対するヤギまたヒツジ抗体などの別の種を使用する。対照バンド中の抗体は、検査バンドには結合せず、対照試薬に結合するまで膜を通過して移動し続ける過剰の抗体コーティング微粒子と結合する。対照バンドの強度は、反射分光計または蛍光光度計を用いて測定し、そのデータを使用して検査が正しく実施されているかどうかを決定する。
【0036】
実施例2
全アルブミン検査
指に針を刺して得られるような血液サンプルをサンプルウェルに入れ、サンプル適用パッドに吸収させる。サンプル適用パッドは多孔性セルロース材料からなるが、ガラス繊維などの他の織物状または多孔性材料を使用してもよい。サンプル適用パッドは、赤血球は通過できないが、血漿は通過することができる多孔度を有する。あるいは、適用パッドは、赤血球と結合して赤血球が適用膜を通過することを阻む、レクチンなどの結合剤で処理することができる。
【0037】
次に、ろ過された血漿サンプルを、微粒子を含有する複合パッドに流入させる。複合パッドは多孔性セルロース材料を含むが、ガラス繊維(しかしながらこれに限定されるものではない)などの織物状または多孔性材料を使用してもよい。微粒子は、金コロイド、ラテックス粒子、アクリル粒子、またはポリスチレン粒子(しかしながらこれらに限定されるものではない)などの材料からなり、該粒子の直径が約5nm〜50nmの範囲にわたってよい。その他の材料で構成される微粒子も使用してもよく、該微粒子は本発明の範囲に含まれる。本発明の他の実施態様では、着色されるか、または蛍光性物質で標識化される微粒子を使用して、システムの検出感度を向上させてよい。
【0038】
本発明の実施形態では、微粒子はグリコアルブミンに対するモノクローナルまたはポリクローナルのいずれかの抗体でコーティングされる。ポリクローナル抗アルブミン抗体は、ウサギ、ヒツジ、ヤギ、およびその他の免疫化動物種(しかしながらこれらに限定されるものではない)などの免疫化された動物において産生されるか、またはモノクローナル抗体技術によって製造される。全抗血清、精製されたIgG分画、およびアフィニティー精製したアルブミンに対する抗体のいずれを使用してもよい。動物の免疫化並びに抗体の製造および精製のための方法は標準的な実験室的工程にしたがって実施され、該方法は当業者の間では周知である。同様に、モノクローナル抗体を発現するための方法は標準的な実験室的工程にしたがって実施され、該方法は当業者の間では周知である。
【0039】
微粒子は、受動吸着、共有結合のような化学的な結合、またはプロテインAのような媒介試薬との結合を通じて、抗体でコーティングされる。
微粒子をコーティングするための方法は標準的な実験室的工程にしたがって実施され、該方法は当業者の間では周知である。
【0040】
検査サンプルが抗体コーティング微粒子に接触すると、抗体は存在するすべてのアルブミンと結合する。微粒子は移動を続けて膜を通過すると、膜に固定された抗アルブミン抗体のバンドに到達する。結合アルブミンを含有するすべての微粒子が抗アルブミン抗体の固定バンドに結合して可視的なバンドを生成する。生成するバンドの密度は血液サンプル中に存在するアルブミンの量に正比例する。着色された微粒子に対しては反射率分光計を用いてバンド密度を測定し、蛍光性化合物で標識化された微粒子に対しては蛍光光度計を用いてバンド密度を測定することができる。測定値を使用して、血液サンプル中の全アルブミンに対するグリコアルブミンの割合を計算する。
【0041】
検査ストリップが正確に機能することを確認するために、各検査ストリップは更に検査バンドの末端に対照バンドを備える。該検査ストリップの場合、この対照バンドは微粒子をコーティングするために使用された抗体種に対する抗体で構成される。例えば、ウサギ抗ヒトアルブミン抗体を微粒子のコーティングに使用したなら、対照バンドにはウサギIgG免疫グロブリンに対するヤギまたヒツジ抗体などの別の種を使用する。対照バンド中の抗体は、検査バンドに結合せず、対照試薬に結合するまで膜を通過して移動し続ける過剰の抗体コーティング微粒子に結合する。対照バンドの強度を反射分光計または蛍光光度計を用いて測定し、そのデータを使用して検査が正しく実施されているかどうかを決定する。
【0042】
実施例3
測定機器
図4aに示された測定機器は反射率分光計であり、以下の構成要素からなる:グリコアルブミン検査ストリップ上のグリコアルブミンバンドに固定された微粒子の反射率を読み取るように較正された検出器(10);グリコアルブミン検査ストリップ上の対照バンドに固定された微粒子の反射率を読み取るように較正された検出器(11);全アルブミン検査ストリップ上の全アルブミンバンドに固定された微粒子の反射率を読み取るように較正された検出器(12);全アルブミン検査ストリップ上の対照バンドに固定された微粒子の反射率を読み取るように較正された検出器(13);検出器からデータを収集し、結果を計算するコンピューターチップおよび電子回路(14)。
【0043】
計算は数学的アルゴリズムおよび参照標準曲線に基づく。標準曲線は、数値が割り当てられた標準試料によって導出され、機器は設置前に製造施設で予備較正を施されている。結果は全アルブミンに対するグリコアルブミンの割合として表され、液晶ディスプレー(15)上に表示される。一定期間に得られた連続的な結果は機器に蓄積され、必要なときに読み出され、数値形式またはグラフ形式で表示される。典型的には、結果は検査日の順に表示される。その後、利用者は以前に蓄積された検査結果および表示されたデータをすべて入手することを選択してもよいし、何らかの傾向を発見するために、存在する全結果をグラフの形で入手することを選択してもよい。内部コンピューターに対する命令を入力するために、機器の外部ケース上にボタンまたはキーボードのいずれかを取り付けてよい。
【0044】
結果は外部コンピューターにつながる外部ポートを経由してダウンロードおよび/または外部プリンター(16)上で印刷することもできる。本機器の電子機器部分は内部電池(17)および/または外部電源(18)から電力の供給を受ける。前記構成要素は剛直な外部ケース(19)に収納されており、該ケースはディスプレー用の窓(20)および検査カセット挿入用の開口(21)を備えている。
【0045】
あるいは、測定機器は、フルオレセインまたはローダミンのような蛍光性色素で標識化された微粒子の凝集体の密度を測定する蛍光光度計(
図4b)でもよい。該蛍光光度計は以下の構成要素からなる:グリコアルブミン検査ストリップ上のグリコアルブミンバンドに固定された微粒子の蛍光を読み取るように較正された検出器(22);グリコアルブミン検査ストリップ上の対照バンドに固定された微粒子の蛍光を読み取るように較正された検出器(23);全アルブミン検査ストリップ上の全アルブミンバンドに固定された微粒子の蛍光を読み取るように較正された検出器(24);全アルブミン検査ストリップ上の対照バンドに固定された微粒子の蛍光を読み取るように較正された検出器(25);検出器からデータを収集し、結果を計算するコンピューターチップおよび電子回路(26)。一例としてフルオレセインで標識化された微粒子を使用すると、励起光ビーム(波長492nm)を検査バンドおよび対照バンドに照射し、各バンドからの放出光が別個に放出光の波長(518nm)に対して高感度の対応検出器によって読み取られる。あるいは、他の蛍光性化合物を使用してもよく、励起ビームの波長および測定すべき蛍光の波長は適宜調節される。
【0046】
計算は数学的アルゴリズムおよび参照標準曲線に基づく。標準曲線は、数値が割り当てられた標準試料によって導出され、機器は設置前に製造施設で予備較正を施されている。結果は全アルブミンに対するグリコアルブミンの割合として表され、液晶ディスプレー(27)上に表示される。一定期間に得られた連続的な結果は機器に蓄積され、必要なときに読み出され、数値形式またはグラフ形式で表示される。典型的には、結果は検査日の順に表示される。その後、利用者は以前に蓄積された検査結果および表示データをすべて入手することを選択してもよいし、何らかの傾向を発見ために存在するために全結果をグラフの形で入手することを選択してもよい。内部コンピューターに対する命令を入力するために、機器の外部ケース上にボタンまたはキーボードのいずれかを取り付けてよい。
【0047】
結果は外部コンピューターにつながる外部ポートを経由してダウンロードおよび/または外部プリンター(28)上で印刷することもできる。本機器の電子機器部分は内部電池(28)および/または外部電源(30)から電力の供給を受ける。前記構成要素は剛直な外部ケース(31)に収納されており、該ケースはディスプレー用の窓(32)および検査カセット挿入用の開口(33)を備えている。
【0048】
本発明の一つの実施形態では、検査カセットは、平行に配置された2つの検査ストリップを収容するように設計されており(
図1)、サンプル適用ウェルは検査サンプル液が移動して両方の検査ストリップを同時に通過できるように組み立てられている。しかし、本発明に記載されたのと同一の原理を利用して他の検査カセットの配置を採用してもよく、それらの配置も本発明の範囲内であると考えられる。例えば、サンプル適用ウェルを中心に配置し、グリコアルブミン検査ストリップおよび全アルブミン検査ストリップを放射状に外側を向けて配置してもよい。
図5は直径方向に互いに対向する検査ストリップの配置を示し、
図6は互いに一定の角度をもった検査ストリップを示す。上記実施例では、検査カセットは長方形または正方形の形状を有する。測定機器の前記カセット挿入用の開口は前記カセットの形状に適合するように調節される。
【0049】
本発明の実施形態では、測定機器は着色微粒子からの反射光の特定波長を測定する反射率分光計である。検査バンドおよび対照バンドの位置で測定される反射光の量は各位置の凝集微粒子の密度に正比例する。
【0050】
あるいは、測定機器として蛍光分光計を使用してもよい。本実施例では、微粒子がフルオレセインまたはローダミン・レッドなどの内部蛍光性色素によって標識化されている。蛍光標識化微粒子をある光の波長で励起すると、該微粒子は異なる光の波長の蛍光を放出する。検査バンドおよび対照バンドの位置で測定される蛍光の量は各位置での凝集微粒子の密度に正比例する。
【0051】
本発明の別の実施形態では、測定機器は小型で、コンパクトで、軽量である。一般に、
該機器は外観およびデザインの点で慣用の手持ち式グルコメーターに類似する。そのような変形は見かけ上のものにすぎず、本発明の範囲内にあると考える。
[1]血液サンプル中のグリコアルブミンを測定する免疫クロマトグラフィーシステムであって、グリコアルブミンを測定する第1の検査ストリップおよび全アルブミンを測定する第2の検査ストリップ、並びに前記サンプル中の全アルブミンに対するグリコアルブミンの割合として結果を読み取り、計算し、表示する測定デバイスを含む、前記免疫クロマトグラフィーシステム;
[2]前記第1検査ストリップが、グリコアルブミンに対する第1の抗体によりコーティングされた微粒子および膜ストリップに共有結合する固定化剤を含むことを特徴とする、[1]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[3]前記固定化剤がグリコアルブミンに対する第2の抗体またはフェニルボロン酸であることを特徴とする、[2]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[4]グリコアルブミンに対する前記第1抗体および第2抗体が独立してモノクローナルまたはポリクローナル抗体であることを特徴とする、[2]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[5]使用されるポリクローナル抗グリコアルブミン抗体が全抗血清、免疫グロブリン分画または精製された抗体でよいことを特徴とする、[4]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[6]前記微粒子が金コロイド粒子、ラテックス粒子、ポリスチレン粒子、アクリル粒子、およびその他の固相微粒子からなる群から選択されることを特徴とする、[2]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[7]前記微粒子のサイズが直径約5nmから50nmであることを特徴とする、[6]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[8]前記第2ストリップがアルブミンに対する第1の抗体でコーティングされた微粒子および膜ストリップに共有結合したアルブミンに対する第2抗体を含むことを特徴とする、[1]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[9]アルブミンに対する前記第1抗体および第2抗体が独立してモノクローナルまたはポリクローナル抗体であることを特徴とする、[8]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[10]使用される前記抗アルブミン抗体が全抗血清、免疫グロブリン分画、または精製された抗体でよいことを特徴とする、[9]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[11]前記微粒子が金コロイド粒子、ラテックス粒子、ポリスチレン粒子、アクリル粒子、その他固相微粒子からなる群から選択されることを特徴とする、[8]に記載の免疫グロブリンシステム;
[12]前記微粒子のサイズが直径約5nmから50nmであることを特徴とする、[8]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[13]前記微粒子のサイズが直径10nm、20nm、30nmおよび40nmの粒子サイズから選択されることを特徴とする、[6]または[12]のいずれかに記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[14]前記微粒子が着色され、または蛍光性化合物によって標識化されていてもよいことを特徴とする、[6]または[12]のいずれかに記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[15]前記微粒子が着色されていることを特徴とする、[14]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[16]前記微粒子が蛍光性化合物によって標識化されていることを特徴とする、[14]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[17]前記第1および第2検査ストリップが平行に、または互いに向かい合わせで、または互いに角度をもたせて配置させてよいことを特徴とする、[1]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[18]前記第1および第2検査ストリップが剛直なカセットに収容されていることを特徴とする、[1]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[19]前記測定デバイスが、グリコアルブミンの検査結果を測定する反射率検出器、グリコアルブミンの対照バンドを測定する反射率検出器、全アルブミンの検査結果を測定する反射率検出器、全アルブミンの対照バンドを測定する反射率検出器、測定と計算のための内部コンピューターチップ、液晶ディスプレー、外部コンピューターおよび/またはプリンターにデータを転送するための外部ポート、電池および/または外部電源、および検査カセット挿入用の開口を備えた剛直な外部ケース、を含む反射率分光計であることを特徴とする、[1]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[20]前記測定デバイスが、グリコアルブミンの検査結果を測定する反射率検出器、グリコアルブミンの対照バンドを測定する反射率検出器、全アルブミンの検査結果を測定する反射率検出器、全アルブミンの対照バンドを測定する反射率検出器、測定と計算のための内部コンピューターチップ、液晶ディスプレー、外部コンピューターおよび/またはプリンターにデータを転送するための外部ポート、電池および/または外部電源、および検査カセット挿入用の開口を備えた剛直な外部ケース、を含む蛍光光度計であることを特徴とする、[1]に記載の免疫クロマトグラフィーシステム;
[21]1またはそれ以上の検査結果を蓄積できる内部メモリーチップを更に含むことを特徴とする、[19]または[20]に記載の測定デバイス;
[22]1またはそれ以上の検査結果を前記測定デバイスの液晶ディスプレー上に数値形式またはグラフ形式で表示させることを特徴とする、[21]に記載の測定デバイス;
[23]1またそれ以上の検査結果が外部コンピューターまたはプリンターに転送されることを特徴とする、[22]に記載の測定デバイス;
[24]免疫クロマトグラフィーシステムの検査カセットのサンプルウェルに一滴の血液を滴下すること、前記血液をサンプル適用パッドに移して、血漿を第1検査ストリップの第1複合パッドに通過させること、前記血漿を前記第1複合パッド中の抗グリコアルブミン抗体でコーティングされた微粒子に結合させること、血漿に結合し、抗グリコアルブミン抗体でコーティングされた微粒子を、前記複合パッドに通して、膜に結合した抗グリコアルブミン抗体の固定バンドまで移動させること、前記微粒子を前記膜結合抗グリコアルブミン抗体に結合させて、可視的なバンドを生じさせること、前記免疫クロマトグラフィーシステムの検査カセットを測定デバイスに挿入すること、および、グリコアルブミンのレベルの数値結果を提供すること、を含む、ポイント・オブ・ケア・アッセイを用いたグリコアルブミンのモニタリングのための方法;
[25][24]に記載のポイント・オブ・ケア・アッセイを用いたグリコアルブミンのモニタリングのための方法であって、さらに、免疫クロマトグラフィーシステムの検査カセットのサンプルウェルに一滴の血液を滴下すること、前記血液をサンプル適用パッドに移して、血漿を第1検査ストリップの第1複合パッドに通過させること、前記血漿を前記第1複合パッド中の抗グリコアルブミン抗体でコーティングされた微粒子に結合させること、血漿に結合した、抗グリコアルブミン抗体でコーティングされた微粒子を前記複合パッドに通して、膜に結合した抗グリコアルブミン抗体の固定バンドまで移動させること、前記微粒子を前記膜結合抗グリコアルブミン抗体に結合させて、可視的なバンドを生じさせること、前記免疫クロマトグラフィーシステムの検査カセットを測定デバイスに挿入すること、および、グリコアルブミンのレベルの数値結果を提供すること、を含む、前記方法;
[26]ポイント・オブ・ケア・アッセイを用いたグリコアルブミンのモニター方法であって、前記グリコアルブミンレベルおよび前記全アルブミンレベルを用いてグリコアルブミンの割合を測定することを特徴とする、前記方法。