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特開2024-57619ウイルス感染と細菌感染を区別するためのマルチプレックスラテラルフローアッセイ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024057619
(43)【公開日】2024-04-24
(54)【発明の名称】ウイルス感染と細菌感染を区別するためのマルチプレックスラテラルフローアッセイ
(51)【国際特許分類】
G01N 33/543 20060101AFI20240417BHJP
【ＦＩ】
G01N33/543 521
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024019231
(22)【出願日】2024-02-13
(62)【分割の表示】P 2020561597の分割
【原出願日】2019-01-24
(31)【優先権主張番号】62/622,877
(32)【優先日】2018-01-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】595117091
【氏名又は名称】ベクトン・ディキンソン・アンド・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】ＢＥＣＴＯＮ， ＤＩＣＫＩＮＳＯＮ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100168871
【弁理士】
【氏名又は名称】岩上 健
(72)【発明者】
【氏名】レン フイミャオ
(72)【発明者】
【氏名】ヤン ジアン
(72)【発明者】
【氏名】リウ グオホン
(57)【要約】
【課題】第１の分析物が高濃度で試料中に存在し、第２の別の分析物が高濃度の１００万分の１の濃度を含むがこれに限定されない低濃度で試料中に存在する場合に、試料中の複数の対象分析物の存在及び濃度を検出するための改善されたラテラルフローアッセイを提供する。
【解決手段】本明細書中に記載されるラテラルフローアッセイ装置、システム、及び方法は、試料中の複数の対象分析物の濃度を測定し、１つ以上の対象分析物が試料中に高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が低濃度で存在する場合、複数の対象分析物の正確な濃度を決定することができる。第１の対象分析物が単一試料中の第２の対象分析物の１００万分の１の濃度で単一試料中に存在する場合を含む、単一の試料が単一のアプリケーションにおける単一のラテラルフローアッセイに適用される場合に、複数の分析物の各々の正確な濃度を決定することができる。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】本明細書中に記載されるラテラルフローアッセイ装置、システム、及び方法は、試料中の複数の対象分析物の濃度を測定し、１つ以上の対象分析物が試料中に高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が低濃度で存在する場合、複数の対象分析物の正確な濃度を決定することができる。第１の対象分析物が単一試料中の第２の対象分析物の１００万分の１の濃度で単一試料中に存在する場合を含む、単一の試料が単一のアプリケーションにおける単一のラテラルフローアッセイに適用される場合に、複数の分析物の各々の正確な濃度を決定することができる。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料中に異なる濃度で存在する第１の対象分析物及び第２の対象分析物を検出する方法であって、
ラテラルフローアッセイを提供するステップを含み、
前記ラテラルフローアッセイは、
前記ラテラルフローアッセイの流路に結合された第１の複合体であって、標識と、前記第１の分析物に特異的に結合する抗体又はそのフラグメントと、前記第１の分析物とを含む前記第１の複合体と、
前記流路に結合され、前記第２の分析物に特異的に結合するように構成された第２の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第１の複合体の下流の第１の捕捉ゾーンであって、前記第１の分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含む、前記第１の捕捉ゾーンと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントの下流にある第２の捕捉ゾーンであって、前記第２の分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含む前記第２の捕捉ゾーンと、を有し、
前記方法は、さらに、
前記第１の複合体及び前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに前記試料を適用するステップと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに前記第２の分析物を結合して第２の複合体を形成するステップと、
前記流体試料及び前記第１の複合体を前記第１の捕捉ゾーンに流すステップであって、前記流体試料中の前記第１の分析物と前記第１の複合体とは、前記第１の捕捉ゾーン内の前記第１の固定化捕捉剤に結合するために競合するステップと、
前記流路内の前記第２の複合体を前記第２の捕捉ゾーンに流し、前記第２の複合体を前記第２の捕捉ゾーン内の前記第２の固定化捕捉剤に結合させるステップと、
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体からの第１のシグナルと、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合した前記第２の複合体からの第２のシグナルとを検出するステップと、
を含む、方法。
ラテラルフローアッセイを提供するステップを含み、
前記ラテラルフローアッセイは、
前記ラテラルフローアッセイの流路に結合された第１の複合体であって、標識と、前記第１の分析物に特異的に結合する抗体又はそのフラグメントと、前記第１の分析物とを含む前記第１の複合体と、
前記流路に結合され、前記第２の分析物に特異的に結合するように構成された第２の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第１の複合体の下流の第１の捕捉ゾーンであって、前記第１の分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含む、前記第１の捕捉ゾーンと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントの下流にある第２の捕捉ゾーンであって、前記第２の分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含む前記第２の捕捉ゾーンと、を有し、
前記方法は、さらに、
前記第１の複合体及び前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに前記試料を適用するステップと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに前記第２の分析物を結合して第２の複合体を形成するステップと、
前記流体試料及び前記第１の複合体を前記第１の捕捉ゾーンに流すステップであって、前記流体試料中の前記第１の分析物と前記第１の複合体とは、前記第１の捕捉ゾーン内の前記第１の固定化捕捉剤に結合するために競合するステップと、
前記流路内の前記第２の複合体を前記第２の捕捉ゾーンに流し、前記第２の複合体を前記第２の捕捉ゾーン内の前記第２の固定化捕捉剤に結合させるステップと、
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体からの第１のシグナルと、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合した前記第２の複合体からの第２のシグナルとを検出するステップと、
を含む、方法。
【請求項2】
前記第１の対象分析物が、前記試料中に存在する前記第２の対象分析物の濃度よりも約６桁大きい濃度で前記試料中に存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１の対象分析物が、１から９９９μｌ／ｍｌの間の濃度で前記試料中に存在し、第２の対象分析物が、１から９９９ｐｇ／ｍｌの間の濃度で前記試料中に存在する、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記第１の対象分析物が、前記試料中に存在する前記第２の対象分析物の濃度よりも少なくとも１桁大きい濃度で試料中に存在し、その桁は、１桁、２桁、３桁、４桁、５桁、６桁、７桁、８桁、９桁、又は１０桁を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
さらに、前記第１のシグナルを、前記試料中に存在する前記第１の対象分析物の濃度に相関させるステップと、前記第２のシグナルを、前記試料中の前記第２の対象分析物の濃度に相関させるステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体から検出される前記第１のシグナルは、前記試料中の前記第１の分析物の濃度が減少するにつれて減少し、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合した前記第２の複合体から検出される前記第２のシグナルは、前記試料中の前記第２の対象分析物の濃度が増加するにつれて増加する、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
さらに、前記試料中の第３の対象分析物を検出する工程を含み、
前記ラテラルフローアッセイは、
前記流路に結合され、前記第３の分析物に特異的に結合するように構成された第３の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第３の標識抗体又はそのフラグメントの下流にある第３の捕捉ゾーンであって、前記第３の分析物に特異的な第３の固定化捕捉剤を含む前記第３の捕捉ゾーンと、を有する、
請求項１に記載の方法。
前記ラテラルフローアッセイは、
前記流路に結合され、前記第３の分析物に特異的に結合するように構成された第３の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第３の標識抗体又はそのフラグメントの下流にある第３の捕捉ゾーンであって、前記第３の分析物に特異的な第３の固定化捕捉剤を含む前記第３の捕捉ゾーンと、を有する、
請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記第３の標識抗体又はそのフラグメントへ前記試料を適用する工程と、
前記第３の標識抗体又はそのフラグメントに前記第３の分析物を結合して第３の複合体を形成する工程と、
前記流路中の前記第３の複合体を前記第３の捕捉ゾーンに流し、前記第３の複合体を前記第３の捕捉ゾーン内の前記第３の固定化捕捉剤に結合させる工程と、
前記第３の捕捉ゾーンにおいて前記第３の固定化捕捉剤に結合した前記第３の複合体からの第３のシグナルを検出する工程と、
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
前記第３の標識抗体又はそのフラグメントに前記第３の分析物を結合して第３の複合体を形成する工程と、
前記流路中の前記第３の複合体を前記第３の捕捉ゾーンに流し、前記第３の複合体を前記第３の捕捉ゾーン内の前記第３の固定化捕捉剤に結合させる工程と、
前記第３の捕捉ゾーンにおいて前記第３の固定化捕捉剤に結合した前記第３の複合体からの第３のシグナルを検出する工程と、
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記第１のシグナル、前記第２のシグナル、及び前記第３のシグナルを、それぞれ、前記試料中の前記第１の分析物の濃度、前記第２の分析物の濃度、及び前記第３の分析物の濃度に相関させる工程をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記第１の分析物、前記第２の分析物、及び前記第３の分析物のそれぞれの濃度に基づき、疾患状態、非疾患状態、又は無状態を示す工程をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記疾患状態がウイルス感染又は細菌感染であり、前記非疾患状態が炎症である、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記第１の対象分析物はＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）を含み、前記第２の対象分析物はＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（ＴＲＡＩＬ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
前記第３の対象分析物は、インターフェロンγ誘導タンパク質１０（ＩＰ－１０）を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項14】
前記試料は、全血試料、静脈血試料、毛細血管血液試料、血清試料又は血漿試料である、請求項１に記載の方法。
【請求項15】
前記試料は、前記ラテラルフローアッセイに前記試料を適用する前に希釈されない、請求項１に記載の方法。
【請求項16】
流体試料中に異なる濃度で存在する第１の対象分析物及び第２の対象分析物を検出するように構成されたラテラルフローアッセイであって、
前記ラテラルフローアッセイの流路に結合され、標識と、前記第１の分析物に特異的に結合する抗体又はそのフラグメントと、前記第１の分析物とを含む、第１の複合体と、
前記流路に結合され、前記第２の分析物に特異的に結合するように構成された第２の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第１の複合体の下流の第１の捕捉ゾーンであって、前記第１の分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含む前記第１の捕捉ゾーンと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントの下流の第２の捕捉ゾーンであって、前記第２の分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含む前記第２の捕捉ゾーンと、
を有するラテラルフローアッセイ。
前記ラテラルフローアッセイの流路に結合され、標識と、前記第１の分析物に特異的に結合する抗体又はそのフラグメントと、前記第１の分析物とを含む、第１の複合体と、
前記流路に結合され、前記第２の分析物に特異的に結合するように構成された第２の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第１の複合体の下流の第１の捕捉ゾーンであって、前記第１の分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含む前記第１の捕捉ゾーンと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントの下流の第２の捕捉ゾーンであって、前記第２の分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含む前記第２の捕捉ゾーンと、
を有するラテラルフローアッセイ。
【請求項17】
前記第１の複合体及び前記第２の標識抗体又はそのフラグメントは、前記流体試料が前記第１の複合体及び前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに適用されたときに、前記ラテラルフローアッセイの前記流路から分離される、請求項１６に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項18】
前記流体試料が前記第１の複合体及び前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに適用されるときに、前記第２の標識抗体又はそのフラグメントが前記第２の分析物に結合して第２の複合体を形成する、請求項１７に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項19】
前記流体試料が適用された後、前記第１の捕捉ゾーン内の前記第１の固定化捕捉剤は、前記流体試料内を前記第１の捕捉ゾーンに流れた前記第１の複合体及び前記第１の分析物と競合的に結合する、請求項１８に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項20】
前記流体試料が適用された後、前記第２の捕捉ゾーン内の前記第２の固定化捕捉剤は、前記流体試料内を前記第２の捕捉ゾーンに流れた前記第２の複合体と結合する、請求項１９に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項21】
第１のシグナルは、前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体から発せられ、第２のシグナルは、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合した前記第２の複合体から発せられる、請求項２０に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項22】
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体から発せられる前記第１のシグナルは、前記流体試料中の前記第１の分析物の濃度が低下するにつれて低下し、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合した前記第２の複合体から発せられる前記第２のシグナルは、前記流体試料中の前記第２の対象分析物の濃度が上昇するにつれて上昇する、請求項２１に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項23】
前記第１の対象分析物は、前記試料中に存在する前記第２の対象分析物の濃度よりも約６桁大きい濃度で前記試料中に存在する、請求項１６に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項24】
前記第１の対象分析物は１から９９９μｌ／ｍｌの間の濃度で前記試料中に存在し、前記第２の対象分析物は１から９９９ｐｇ／ｍｌの間の濃度で前記試料中に存在する、請求項１６に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項25】
前記第１の対象分析物は、前記試料中に存在する前記第２の対象分析物の濃度よりも少なくとも１桁大きい濃度で前記試料中に存在し、その桁は、１桁、２桁、３桁、４桁、５桁、６桁、７桁、８桁、９桁、又は１０桁を含む、請求項１６に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項26】
前記第１の対象分析物はＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）を含み、前記第２の対象分析物はＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（ＴＲＡＩＬ）を含む、請求項１６に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項27】
前記流体試料は、全血試料、静脈血試料、毛細血管血液試料、血清試料、又は血漿試料である、請求項１６に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項28】
前記試料は、前記ラテラルフローアッセイに適用される前に希釈されない、請求項１６に記載のラテラルフローアッセイ。
【請求項29】
流体試料を受け入れるように構成された流路と、
前記流路に結合された試料受容ゾーンと、
前記試料受容ゾーンの下流で前記流路に結合された検出ゾーンであって、第１の捕捉ゾーン、第２の捕捉ゾーン、及び第３の捕捉ゾーンを備え、前記第１の捕捉ゾーンは、第１の対象分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含み、前記第２の捕捉ゾーンは、第２の対象分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含み、前記第３の捕捉ゾーンは、第３の対象分析物に特異的な第３の固定化捕捉剤を含む、前記検出ゾーンと、
第１のフェイズにおいて前記流路に結合され、第２のフェイズにおいて前記流体試料の存在下で前記流路を前記検出ゾーンへ流れるように構成された第１の複合体であって、標識と、前記第１の対象分析物に特異的に結合する第１の抗体又はそのフラグメントと、前記第１の対象分析物を含む前記第１の複合体と、
前記第２の対象分析物に特異的に結合する第２の標識抗体又はそのフラグメントであって、前記第１のフェイズにおいて前記流路に結合され、前記第２のフェイズにおいて前記流体試料の存在下で前記流路を前記検出ゾーンへ流れるように構成された前記第２の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第３の対象分析物に特異的に結合する第３の標識抗体又はそのフラグメントであって、前記第１のフェイズにおいて前記流路に結合され、前記第２のフェイズにおいて前記流体試料の存在下で前記流路を前記検出ゾーンへ流れるように構成された前記第３の標識抗体又はそのフラグメントと、
を有するアッセイテストストリップ。
前記流路に結合された試料受容ゾーンと、
前記試料受容ゾーンの下流で前記流路に結合された検出ゾーンであって、第１の捕捉ゾーン、第２の捕捉ゾーン、及び第３の捕捉ゾーンを備え、前記第１の捕捉ゾーンは、第１の対象分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含み、前記第２の捕捉ゾーンは、第２の対象分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含み、前記第３の捕捉ゾーンは、第３の対象分析物に特異的な第３の固定化捕捉剤を含む、前記検出ゾーンと、
第１のフェイズにおいて前記流路に結合され、第２のフェイズにおいて前記流体試料の存在下で前記流路を前記検出ゾーンへ流れるように構成された第１の複合体であって、標識と、前記第１の対象分析物に特異的に結合する第１の抗体又はそのフラグメントと、前記第１の対象分析物を含む前記第１の複合体と、
前記第２の対象分析物に特異的に結合する第２の標識抗体又はそのフラグメントであって、前記第１のフェイズにおいて前記流路に結合され、前記第２のフェイズにおいて前記流体試料の存在下で前記流路を前記検出ゾーンへ流れるように構成された前記第２の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第３の対象分析物に特異的に結合する第３の標識抗体又はそのフラグメントであって、前記第１のフェイズにおいて前記流路に結合され、前記第２のフェイズにおいて前記流体試料の存在下で前記流路を前記検出ゾーンへ流れるように構成された前記第３の標識抗体又はそのフラグメントと、
を有するアッセイテストストリップ。
【請求項30】
前記流路は、標識されていない前記第１の対象分析物を含む前記流体試料を受け入れるように構成され、前記第１の固定化捕捉剤は、前記流体試料中の前記第１の複合体及び前記標識されていない前記第１の対象分析物と競合的に結合するように構成される、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項31】
前記流体試料は、さらに、前記流体試料中の標識されていない前記第１の分析物の濃度より６桁低い濃度で、標識されていない第２の分析物を含む、請求項３０に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項32】
前記流体試料は、さらに、前記流体試料中の標識されていない前記第１の分析物の濃度より６桁低い濃度で、標識されていない第３の分析物を含む、請求項３０に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項33】
前記第１の複合体は、前記第１の捕捉ゾーンに流れ、第３のフェイズにおいて前記第１の固定化捕捉剤と結合し、前記第２の対象分析物に結合した前記第２の標識抗体又はそのフラグメントは、前記第２の捕捉ゾーンに流れ、前記第３のフェイズにおいて前記第２の固定化捕捉剤と結合する、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項34】
前記第１の複合体は、前記第３のフェイズにおいて前記第１の捕捉ゾーンから第１のシグナルを発し、前記第２の対象分析物に結合した前記第２の標識抗体又はそのフラグメントは、前記第３のフェイズにおいて前記第２の捕捉ゾーンから第２のシグナルを発する、請求項３３に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項35】
前記流路は、標識されていない第１の対象分析物を含む流体試料を受け入れるように構成され、前記試料中の前記標識されていない第１の対象分析物の濃度が前記流体試料中で増加するにつれて、前記第１の捕捉ゾーンから発せられる前記第１のシグナルは減少する、請求項３４に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項36】
前記流体試料は、標識されていない第２の対象分析物をさらに含み、前記流体試料中の前記標識されていない第２の対象分析物の濃度が増加するにつれて、前記第２の捕捉ゾーンから発せられる前記第２のシグナルは増加する、請求項３５に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項37】
前記流路は、標識されていない第１の対象分析物を含む流体試料を受け入れるように構成され、前記第１の複合体は、前記第１のフェイズ又は前記第２のフェイズにおいて、前記標識されていない第１の対象分析物に特異的に結合しない、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項38】
前記第１の複合体は、前記第２のフェイズにおいて前記標識されていない第１の対象分析物と共に前記流路を前記第１の捕捉ゾーンへ流れるように構成される、請求項３７に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項39】
前記第１の複合体は、第３のフェイズにおいて前記第１の捕捉ゾーンで前記第１の固定化捕捉剤に結合するために前記標識されていない第１の対象分析物と競合するように構成される、請求項３８に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項40】
前記流体試料中の標識されていない第１の対象分析物の濃度が増加するにつれて、前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した第１の複合体から発せられる第１の光シグナルは減少する、請求項３９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項41】
前記流路は、第１の対象分析物を含む又は含まない流体試料を受け入れるように構成され、前記流体試料が第１の対象分析物を含まない場合、前記第１の複合体は、前記第２のフェイズにおいて前記第１の捕捉ゾーンで前記第１の固定化捕捉剤の全て又は実質的に全てに特異的に結合する、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項42】
前記流体試料が第１の対象分析物を含まない場合、前記第１の捕捉ゾーンに結合された前記第１の複合体から発せられる第１の光シグナルは、前記アッセイテストストリップの前記第１の捕捉ゾーンから発せられ得る最大の光シグナルである、請求項４１に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項43】
前記流体試料が第１の対象分析物を含む場合、前記第１の捕捉ゾーンに結合された前記第１の複合体から発せられる第１の光シグナルは、前記最大の光シグナルよりも小さい、請求項４２に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項44】
前記第１の固定化捕捉剤は、前記第１の対象分析物に特異的に結合する抗体又は抗体のフラグメントを含む、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項45】
前記第１の複合体は、第１のフェイズにおいて前記アッセイテストストリップの表面上に結合される、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項46】
前記第１の複合体を含む溶液を前記アッセイテストストリップの表面に噴霧し、当該溶液を乾燥することにより、前記第１の複合体が前記アッセイテストストリップの表面に結合される、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項47】
前記流体試料は、血液、血漿、尿、汗、及び唾液試料からなる群より選択される、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項48】
前記流体試料は、全血、静脈血、毛細血管血、血漿及び血清からなる群より選択される、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項49】
前記第１の対象分析物はＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）を含み、前記第１の複合体はＣＲＰに結合した抗ＣＲＰ抗体又はそのフラグメントを含み、前記第２の対象分析物はＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（ＴＲＡＩＬ）を含み、前記第３の対象分析物はインターフェロンγ誘導タンパク質１０（ＩＰ-１０）を含む、請求項２９に記載のアッセイテストストリップ。
【請求項50】
請求項２９に記載のアッセイテストストリップと、
光源と検出器とを備えるリーダと、
データ分析器と、
を有する診断テストシステム。
光源と検出器とを備えるリーダと、
データ分析器と、
を有する診断テストシステム。
【請求項51】
前記リーダが前記アッセイテストストリップの前記第１の捕捉ゾーンから第１の光シグナルを検出し、その光シグナルが、前記テストストリップの前記第１の捕捉ゾーンについての用量応答曲線の最大光シグナルである場合、前記データ分析器は、前記流体試料中に第１の対象分析物がないという表示を出力する、請求項５０に記載の診断テストシステム。
【請求項52】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第１の捕捉ゾーンからの光シグナルを検出し、その光シグナルが前記最大光シグナルから１％の範囲内である場合、前記データ分析器は、前記流体試料中の第１の対象分析物の濃度が低いことを示す表示を出力する、請求項５１に記載の診断テストシステム。
【請求項53】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第１の捕捉ゾーンからの光シグナルを検出し、その光シグナルが前記最大光シグナルから５％の範囲内である場合、前記データ分析器は、前記流体試料中の第１の対象分析物の濃度が低いことを示す表示を出力する、請求項５１に記載の診断テストシステム。
【請求項54】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第１の捕捉ゾーンからの光シグナルを検出し、その光シグナルが前記最大光シグナルから１０％の範囲内である場合、前記データ分析器は、前記流体試料中の第１の対象分析物の濃度が低いことを示す表示を出力する、請求項５１に記載の診断テストシステム。
【請求項55】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第１の捕捉ゾーンからの光シグナルを検出し、その光シグナルが前記最大光シグナルの９０％以下である場合、前記データ分析器は、前記流体試料中に高濃度の第１の分析物が存在するという表示を出力する、請求項５１に記載の診断テストシステム。
【請求項56】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第１の捕捉ゾーンからの光シグナルを検出し、その光シグナルが前記最大光シグナル未満である場合、前記データ分析器は、前記流体試料中の第１の対象分析物の濃度の表示を出力する、請求項５１に記載の診断テストシステム。
【請求項57】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第２の捕捉ゾーンから第２の光シグナルを検出した場合、前記データ分析器は、前記流体試料中の第２の対象分析物の濃度の表示を出力し、前記流体試料中の第２の対象分析物の前記表示された濃度は、前記流体試料中の前記第１の対象分析物の前記表示された濃度より６桁低い、請求項５１に記載の診断テストシステム。
【請求項58】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第３の捕捉ゾーンから第３の光シグナルを検出した場合、前記データ分析器は、前記流体試料中の第３の対象分析物の濃度の表示を出力し、前記流体試料中の第３の対象分析物の前記表示された濃度は、前記流体試料中の前記第１の対象分析物の前記表示された濃度より６桁低い、請求項５１に記載の診断テストシステム。
【請求項59】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第２の捕捉ゾーンからの第２の光シグナルを検出しない場合、前記データ分析器は、前記流体試料中に第２の対象分析物がないという表示を出力する、請求項５０に記載の診断テストシステム。
【請求項60】
前記リーダが、前記アッセイテストストリップの前記第３の捕捉ゾーンからの第３の光シグナルを検出しない場合、前記データ分析器は、前記流体試料中に第３の対象分析物がないという表示を出力する、請求項５０に記載の診断テストシステム。
【請求項61】
流体試料中の複数の対象分析物の各々の存在又は濃度を決定する方法であって、
前記第１のフェイズにおいて、前記第１の複合体、前記第２の標識抗体又はそのフラグメント、及び前記第３の標識抗体又はそのフラグメントがそれぞれ前記流路に結合されている場合に、請求項２９に記載のアッセイテストストリップに前記流体試料を適用する工程と、
前記第２の分析物が前記流体試料中に存在する場合、前記第２の分析物を前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに結合し、それにより第２の複合体を形成する工程と、
前記第３の分析物が前記流体試料中に存在する場合、前記第３の分析物を前記第３の標識抗体又はそのフラグメントに結合し、それにより第３の複合体を形成する工程と、
前記第１の複合体と、前記第２の複合体が形成された場合には当該第２の複合体と、前記第３の複合体が形成された場合には当該第３の複合体とを、前記流路から分離する工程と、
前記第２のフェイズにおいて前記流体試料を前記検出ゾーンへ流す工程と、
前記第１の捕捉ゾーンにおける前記第１の固定化捕捉剤に、前記第１の複合体を結合し、前記第２の複合体が形成された場合には、前記第２の捕捉ゾーンにおける前記第２の固定化捕捉剤に前記第２の複合体を結合し、前記第３の複合体が形成された場合には、前記第３の捕捉ゾーンにおける前記第３の固定化捕捉剤に前記第３の複合体を結合する工程と、
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体からの第１のシグナルを検出する工程と、
前記第２の複合体が形成される場合、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合された前記第２の複合体からの第２のシグナルを検出する工程と、
前記第３の複合体が形成される場合、前記第３の捕捉ゾーンにおいて前記第３の固定化捕捉剤に結合された前記第３の複合体からの第３のシグナルを検出する工程と、
を有する方法。
前記第１のフェイズにおいて、前記第１の複合体、前記第２の標識抗体又はそのフラグメント、及び前記第３の標識抗体又はそのフラグメントがそれぞれ前記流路に結合されている場合に、請求項２９に記載のアッセイテストストリップに前記流体試料を適用する工程と、
前記第２の分析物が前記流体試料中に存在する場合、前記第２の分析物を前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに結合し、それにより第２の複合体を形成する工程と、
前記第３の分析物が前記流体試料中に存在する場合、前記第３の分析物を前記第３の標識抗体又はそのフラグメントに結合し、それにより第３の複合体を形成する工程と、
前記第１の複合体と、前記第２の複合体が形成された場合には当該第２の複合体と、前記第３の複合体が形成された場合には当該第３の複合体とを、前記流路から分離する工程と、
前記第２のフェイズにおいて前記流体試料を前記検出ゾーンへ流す工程と、
前記第１の捕捉ゾーンにおける前記第１の固定化捕捉剤に、前記第１の複合体を結合し、前記第２の複合体が形成された場合には、前記第２の捕捉ゾーンにおける前記第２の固定化捕捉剤に前記第２の複合体を結合し、前記第３の複合体が形成された場合には、前記第３の捕捉ゾーンにおける前記第３の固定化捕捉剤に前記第３の複合体を結合する工程と、
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体からの第１のシグナルを検出する工程と、
前記第２の複合体が形成される場合、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合された前記第２の複合体からの第２のシグナルを検出する工程と、
前記第３の複合体が形成される場合、前記第３の捕捉ゾーンにおいて前記第３の固定化捕捉剤に結合された前記第３の複合体からの第３のシグナルを検出する工程と、
を有する方法。
【請求項62】
前記第１の対象分析物は、前記流体試料中に存在する前記第２の対象分析物の濃度よりも約６桁大きい濃度で前記流体試料中に存在する、請求項６１に記載の方法。
【請求項63】
前記第１の対象分析物は、１から９９９μｌ／ｍｌの間の濃度で前記流体試料中に存在し、前記第２の対象分析物は、１から９９９ｐｇ／ｍｌの間の濃度で前記流体試料中に存在する、請求項６１に記載の方法。
【請求項64】
前記第１の対象分析物が、前記流体試料中に存在する前記第２の対象分析物の濃度よりも少なくとも１桁大きい濃度で前記流体試料中に存在し、その桁は、１桁、２桁、３桁、４桁、５桁、６桁、７桁、８桁、９桁、又は１０桁を含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項65】
さらに、前記第１のシグナルを、前記試料中に存在する前記第１の対象分析物の濃度に相関させる工程と、前記第２のシグナルを、前記試料中の前記第２の対象分析物の濃度に相関させる工程とを含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項66】
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体から検出される前記第１のシグナルは、前記試料中の前記第１の分析物の濃度が低下するにつれて低下し、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合した前記第２の複合体から検出される前記第２のシグナルは、前記試料中の前記第２の対象分析物の濃度が上昇するにつれて上昇する、請求項６１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１８年１月２７日出願の米国仮出願第６２／６２２，８７７号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１８年１月２７日出願の米国仮出願第６２／６２２，８７７号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、一般に、ラテラルフローアッセイ装置、試験システム、及び方法に関する。より詳細には、本開示は、１つ以上の対象分析物が高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が低濃度で存在する場合を含む、試料中の複数の分析物の存在及び濃度を決定するためのラテラルフローアッセイ装置に関する。第１の対象分析物が単一試料中の第２の対象分析物の１００万分の１の濃度で単一試料中に存在する場合を含む、単一の試料が単一のアプリケーションにおける単一のラテラルフローアッセイに適用される場合に、複数の分析物の各々の正確な濃度を決定することができる。
【背景技術】
【0003】
本明細書に記載されるラテラルフローアッセイを含むイムノアッセイシステムは、信頼性が高く、安価で、携帯可能で、迅速で、簡単な診断テストを提供する。ラテラルフローアッセイは、試料中の対象分析物の有無を迅速かつ正確に検出し、場合によっては定量することができる。有利には、ラテラルフローアッセイは、最小侵襲性であり、ポイントオブケア検査システムとして使用され得る。ラテラルフローアッセイは、多種多様な医学的又は環境的分析物を検出するために開発されてきた。サンドイッチ形式ラテラルフローアッセイにおいては対象分析物に対する標識抗体は、試料受容ゾーン内又はその近くのテストストリップ上に塗布される。標識抗体は、例えば、抗体に結合した検出用分子又は「標識」を含み得る。試料がテストストリップに塗布されると、試料中に存在する分析物は、標識抗体により結合され、標識抗体はテストストリップに沿って捕捉ゾーンに流れ、そこで、分析物に対する固定された抗体が、標識された抗体－分析物複合体に結合する。捕捉ライン上に固定化された抗体は、試料受容ゾーン内又はその近くに塗布された標識抗体とは異なるものであってもよい。捕捉された複合体が検出され、分析物の存在が判定される。分析物が存在しない場合、標識抗体はテストストリップに沿って流れるが、捕捉ゾーンを通過する。捕捉ゾーンにおけるシグナルの欠如は、分析物の不存在を示す。マルチプレックスアッセイは、ラテラルフローアッセイに適用される単一試料中に存在する２つ以上の対象分析物を検出するために開発され得るが、このようなアッセイは、抗体と対象分析物との間の交差反応性や、単一のテストイベント中に単一テストストリップに塗布された複数の対象分析物を、１つの光学リーダを用いて検出することができないこと、及び、有意に異なる濃度で単一試料中に存在する対象分析物を検出することができないことを含む、多くの欠点を有する。典型的には、高濃度の分析物を有する試料は、まず、高濃度の分析物の存在又は濃度について試験するために希釈されなければならない。このような希釈は、低濃度で試料中に存在する任意の対象分析物の濃度をさらに低下させ、低濃度分析物を検出不能にする。今日まで、マルチプレックスラテラルフローアッセイは、１つ以上の分析物が高濃度で存在し、且つ、１つ以上の分析物が低濃度で存在する試料中の複数の分析物の量及び存在を決定するのに適していない。
【発明の概要】
【0004】
したがって、本開示の一態様は、第１の分析物が高濃度で試料中に存在し、第２の別の分析物が高濃度の１００万分の１の濃度を含むがこれに限定されない低濃度で試料中に存在する場合に、試料中の複数の対象分析物の存在及び濃度を検出するための改善されたラテラルフローアッセイを提供することである。
【0005】
本開示の一実施形態において、異なる濃度で試料中に存在する第１の対象分析物及び第２の対象分析物を検出する方法が提供される。この方法は、ラテラルフローアッセイの流路に結合された第１の複合体を含むラテラルフローアッセイを提供することを含み、第１の複合体は、第１の分析物に特異的に結合する標識、抗体又はそのフラグメント、及び第１の分析物を含む。ラテラルフローアッセイはまた、流路に結合され、第２の分析物に特異的に結合するように構成された、標識された第２の抗体又はそのフラグメントを含む。ラテラルフローアッセイは、さらに、第１の複合体の下流に第１の捕捉ゾーンを含み、第１の捕捉ゾーンは、第１の分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含む。ラテラルフローアッセイはまた、標識された第２の抗体又はそのフラグメントの下流に第２の捕捉ゾーンを含み、第２の分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含む。本方法はまた、試料を第１の複合体及び標識された第２の抗体又はそのフラグメントに適用する工程と、標識された第２の抗体又はそのフラグメントに第２の分析物を結合させて第２の複合体を形成する工程とを含む。この方法は、さらに、流体試料及び第１の複合体を第１の捕捉ゾーンに流動させる工程を含み、流体試料中の第１の分析物及び第１の複合体は、第１の捕捉ゾーン内の第１の固定化捕捉剤に結合するように競合し、さらに、流路中の第２の複合体を第２の捕捉ゾーンに流動させ、第２の複合体を第２の捕捉ゾーン内の第２の固定化捕捉剤に結合させる工程を含む。この方法はまた、第１の捕捉ゾーンにおいて第１の固定化捕捉剤に結合した第１の複合体からの第１のシグナル、及び、第２の捕捉ゾーンにおいて第２の固定化捕捉剤に結合した第２の複合体からの第２のシグナルを検出する工程を含む。
【0006】
本開示の別の実施形態では、異なる濃度で流体試料中に存在する第１の対象分析物及び第２の対象分析物を検出するように構成されたラテラルフローアッセイが提供される。ラテラルフローアッセイは、ラテラルフローアッセイの流路に結合された第１の複合体であって、第１の分析物に特異的に結合する標識、抗体又はそのフラグメント及び第１の分析物を含む第１の複合体と、流路に結合され、第２の分析物に特異的に結合するように構成された標識された第２の抗体又はそのフラグメントと、第１の複合体の下流の第１の捕捉ゾーンであって、第１の分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含む第１の捕捉ゾーンと、標識された第２の抗体又はそのフラグメントの下流の第２の捕捉ゾーンであって、第２の分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含む第２の捕捉ゾーンとを含む。
【0007】
本開示のさらに別の実施形態では、アッセイテストストリップが提供される。アッセイテストストリップは、流体試料を受け入れるように構成された流路と、流路に結合された試料受容ゾーンと、試料受容ゾーンの下流で流路に結合された検出ゾーンとを含む。検出ゾーンは、第１の捕捉ゾーンと、第２の捕捉ゾーンと、第３の捕捉ゾーンとを含む。第１の捕捉ゾーンは、第１の対象分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含み、第２の捕捉ゾーンは、第２の対象分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含み、第３の捕捉ゾーンは、第３の対象分析物に特異的な第３の固定化捕捉剤を含む。アッセイテストストリップはまた、第１のフェイズで流路に結合され、第２のフェイズで流体試料の存在下で流路を検出ゾーンへ流れるように構成された、第１の複合体を含む。第１の複合体は、標識、第１の抗体又はそのフラグメントであって第１の対象分析物に特異的に結合するものと、第１の対象分析物とを含む。アッセイテストストリップは、さらに、第２の対象分析物に特異的に結合する標識された第２の抗体又はそのフラグメントを含み、標識された第２の抗体又はそのフラグメントは、第１のフェイズで流路に結合され、第２のフェイズで流体試料の存在下で流路を検出ゾーンへ流れるように構成されている。アッセイテストストリップはまた、第３の対象分析物に特異的に結合する標識された第３の抗体又はそのフラグメントを含み、第３の抗体又はそのフラグメントは、第１のフェイズで流路に結合され、第２のフェイズで流体試料の存在下で流路を検出ゾーンへ流れるように構成されている。
【0008】
本開示のさらに別の実施形態では、診断テストシステムが提供される。診断テストシステムは、上述したようなアッセイテストストリップと、光源と検出器とを含むリーダと、データ分析器とを含む。
【0009】
本開示の別の実施形態では、流体試料中の複数の対象分析物の各々の存在又は濃度を決定する方法が提供される。この方法は、第１の複合体、標識された第２の抗体又はそのフラグメント、及び標識された第３の抗体又はそのフラグメントがそれぞれ第１のフェイズで流路に結合される場合に、上述のアッセイテストストリップに流体試料を適用することを含む。本方法はまた、第２の分析物が流体試料中に存在する場合、標識された第２の抗体又はそのフラグメントに第２の分析物を結合し、それにより第２の複合体を形成する工程と、第３の分析物が流体試料中に存在する場合、標識された第３の抗体又はそのフラグメントに第３の分析物を結合し、それにより第３の複合体を形成する工程と、第１の複合体、形成された場合には第２の複合体、及び形成された場合には第３の複合体を、流路から分離する工程と、第２のフェイズで流体試料を検出ゾーンへ流動させる工程と、第１の複合体を第１の捕捉ゾーンにおける第１の固定化捕捉剤へ結合し、形成された場合には第２の複合体を第２の捕捉ゾーンにおける第２の固定化捕捉剤へ結合し、及び形成された場合には第３の複合体を第３の捕捉ゾーンにおける第３の固定化捕捉剤へ結合する工程と、第１の捕捉ゾーンの第１の固定化捕捉剤に結合した第１の複合体からの第１のシグナルを検出する工程と、第２の複合体が形成された場合、第２の捕捉ゾーンの第２の固定化捕捉剤に結合された第２の複合体からの第２のシグナルを検出する工程と、第３の複合体が形成された場合、第３の捕捉ゾーンの第３の固定化捕捉剤に結合した第３の複合体からの第３のシグナルを検出する工程とを含む。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1A】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第１の対象分析物、第２の対象分析物、及び第３の対象分析物を含む場合を示す。
【図1B】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第１の対象分析物、第２の対象分析物、及び第３の対象分析物を含む場合を示す。
【図2A】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が対象分析物を含まない場合を示す。
【図2B】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が対象分析物を含まない場合を示す。
【図3A】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第１の対象分析物を含むが、第２又は第３の対象分析物を含まない場合を示す。
【図3B】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第１の対象分析物を含むが、第２又は第３の対象分析物を含まない場合を示す。
【図4A】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第２の対象分析物を含むが、第１又は第３の対象分析物を含まない場合を示す。
【図4B】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第２の対象分析物を含むが、第１又は第３の対象分析物を含まない場合を示す。
【図5A】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第３の対象分析物を含むが、第１又は第２の対象分析物を含まない場合を示す。
【図5B】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第３の対象分析物を含むが、第１又は第２の対象分析物を含まない場合を示す。
【図6A】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第１及び第３の対象分析物を含むが、第２の対象分析物を含まない場合を示す。
【図6B】流体試料が試料受容ゾーンで適用される前後の、本開示による例示的なラテラルフローアッセイを示し、流体試料が、第１及び第３の対象分析物を含むが、第２の対象分析物を含まない場合を示す。
【図7A】図３Ａ及び図３Ｂに示したような例示的なラテラルフローアッセイについての例示的な用量応答曲線を示し、流体試料が最大１５０μｇ／ｍＬの濃度のＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）のみを含み、流体試料がＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（ＴＲＡＩＬ）又はインターフェロンγ誘導タンパク質１０（ＩＰ－１０）などのいかなる追加の分析物も含まない場合を示す。
【図7B】図４Ａ及び図４Ｂに示したような例示的なラテラルフローアッセイについての例示的な用量応答曲線を示し、流体試料が最大１０００ｐｇ/ｍＬの濃度のＩＰ－１０のみを含み、流体試料がＴＲＡＩＬ又はＣＲＰなどのいかなる追加の対象分析物も含まない場合を示す。
【図7C】図５Ａ及び図５Ｂに示したような例示的なラテラルフローアッセイについての例示的な用量応答曲線を示し、流体試料が最大５００ｐｇ／ｍＬまでの濃度のＴＲＡＩＬのみを含み、流体試料がＩＰ－１０又はＣＲＰなどのいかなる追加の対象分析物も含まない場合を示す。
【図8】試料受容ゾーン及び検出ゾーンを含む、本開示による例示的なラテラルフローアッセイ装置を示す。検出ゾーンは、流体試料中の、例えばＣＲＰ、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬであるがこれらに限定されない複数の分析物の存在及び／又は濃度の表示を含むのがよく、１つ以上の対象分析物が高濃度で存在する場合と、１つ以上の対象分析物が低濃度で存在する場合を含む。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本明細書に記載される装置、システム、及び方法は、試料中の複数の対象分析物の量又は存在を正確に決定する。本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、１つ以上の対象分析物が高められた又は高い濃度で試料中に存在し、且つ、１つ以上の対象分析物が低濃度で試料中に存在する状況において、複数の対象分析物の存在又は量を正確に決定する。有利には、本明細書に記載されるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、単一のテストイベントにおいて単一テストストリップなどの単一のラテラルフローアッセイに単一試料を適用した後に、大幅に異なる濃度で単一試料中に存在する対象分析物の存在又は量を決定する。したがって、本明細書に記載したラテラルフローフローアッセイは、分析物が大幅に異なる濃度範囲で存在する場合であっても、単一試料における複数の分析物を同時に検出することができる。
【0012】
本明細書中に記載されるラテラルフローアッセイは、高濃度で存在する１つ以上の分析物を検出するアッセイと低濃度で存在する１つ以上の分析物を検出するアッセイとの組み合わせを含む、単一のテストストリップ上の結合アッセイの組み合わせを使用することができる。本明細書に記載されているラテラルフローアッセイの単一のテストストリップは、対象の各分析物に特異的な別々の捕捉ゾーンを有する検出ゾーンを含むことができる。例えば、試料は、３つの対象分析物、即ち第１の対象分析物、第２の対象分析物、及び第３の対象分析物を含むことができる。したがって、ラテラルフローアッセイの検出ゾーンは、３つの捕捉ゾーン、即ち第１の対象分析物に特異的な第１の捕捉ゾーン、第２の対象分析物に特異的な第２の捕捉ゾーン、及び第３の対象分析物に特異的な第３の捕捉ゾーンを含むであろう。
【0013】
この非限定的な例において、第１の対象分析物は、例えば１－９９９μｇ/ｍｌの範囲であるがこれに限定されない高濃度で試料中に存在し得る。本明細書に記載されるラテラルフローアッセイは、試料中の第１の対象分析物の濃度が０である場合、第１の捕捉ゾーンにおいて最大強度のシグナルを生成することができる。第１の対象分析物の濃度を増加させると、シグナルを最大強度シグナルから減少強度シグナルへ減少させ、これを第１の対象分析物の濃度に相関させることができる。この例では、第２の対象分析物及び第３の対象分析物は、例えば１－９９９ｐｇ／ｍｌの範囲であるがこれに限定されない低濃度で試料中に存在し得る。本明細書に記載されるラテラルフローアッセイは、第２の捕捉ゾーン及び第３の捕捉ゾーンにおいて、第２の対象分析物及び第３の対象分析物の濃度の増加にそれぞれ相関して増加するシグナル強度により、シグナル強度を生成することができる。従って、本開示によるラテラルフローアッセイは、単一のテストストリップのような単一のアッセイを用いて高濃度及び低濃度の分析物を検出することができる。
【0014】
本開示によるラテラルフローアッセイは、単一のテストイベントにおいて単一のラテラルフローアッセイに適用される単一の希釈されていない試料中に大幅に異なる濃度で存在する複数の対象分析物の存在及び濃度を測定することができる。試料を希釈することなく、非常に異なる濃度（６桁の濃度差、あるいは１００万倍の濃度差を含む）の複数の対象分析物の存在及び濃度を測定する能力は、大きな利点を提供する。例えば、本明細書に記載されるラテラルフローアッセイの実施形態は、例えば単一のラテラルフローアッセイテストストリップなどのラテラルフローアッセイに適用する前に希釈又は前処理されていない全血、静脈血、毛細血管血、血清、及び血漿試料中に存在する分析物を測定することができる。
【0015】
有利には、ラテラルフローアッセイの実施形態により、高濃度分析物が大きなダイナミックレンジ（大きなダイナミックレンジにわたって試料中に存在し得るＣＲＰを含むが、これに限定されない）を有する場合であっても、高濃度分析物と同じ試料中に存在する低濃度分析物を同時に検出することができる。さらに、大幅に異なる濃度（１００万分の１のオーダー）で単一試料中に存在する複数の対象分析物の濃度を同時に且つ正確に検出する能力は、診断上の大きな利点を有する。本開示のラテラルフローアッセイの非限定的な一実施例においては、単一のテストストリップからの光シグナルの測定は、患者におけるウイルス感染、細菌感染、又は感染の有無と相関させることができる。
【0016】
本開示によるアッセイによって生成されるシグナルは、本明細書において、反射型標識（例えば、金ナノ粒子標識）によって生成される光シグナルの文脈で記載される。本開示の実施形態は、「光学的」シグナルに言及することにより本明細書中に記載されるが、本明細書中に記載されるアッセイは、検出可能なシグナルを生成するために、標識のためにいかなる適切な材料も用いることができ、これには、限定されるものではないが、蛍光シグナルを生成する蛍光型ラテックスビーズ標識、及びアッセイに関連する磁場の変化を示すシグナルを生成する磁性ナノ粒子標識が含まれることが理解されよう。
【0017】
本開示によれば、ラテラルフローアッセイ装置は、試料中の高濃度の分析物を検出するために設計された標識抗体を、同じ試料中の低濃度の分析物を検出するために設計された標識抗体と共に含む。例えば、試料は、高濃度の第１の対象分析物、低濃度の第２の対象分析物、及び低濃度の第３の対象分析物を含むことができる。高濃度の第１の対象分析物を検出するために、第１の複合体を、最初に、受容ゾーン又は標識ゾーンにおけるラテラルフローアッセイテストストリップの表面上、例えばコンジュゲートパッド上に結合させる。第１の複合体は、標識、第１の対象分析物に特異的に結合する第１の抗体、及び第１の対象分析物を含む。第１の複合体は、流体試料がテストストリップに適用されると、標識ゾーンから非結合になり、第１の対象分析物を含むことができるテストストリップの検出ゾーンに流体試料と共に移動する。検出ゾーンは、対象の各分析物に特異的な捕捉ゾーンを含み、したがって、第１の対象分析物を捕捉するための第１の捕捉ゾーン、第２の対象分析物を捕捉するための第２の捕捉ゾーン、及び第３の対象分析物を検出するための第３の捕捉ゾーンを含む。試料中の第１の複合体及び第１の対象分析物（存在する場合）は、第１の捕捉ゾーン内の第１の捕捉剤に結合する。第１の捕捉剤は、試料中に第１の対象分析物が存在しない場合、第１の複合体にのみ結合し、そうでなければ、第１の複合体と競合する。したがって、最大強度を有する第１の信号は、試料中に第１の対象分析物が存在しないときに、第１の捕捉ゾーンで生成される。第１の対象分析物が低濃度で試料中に存在する場合、第１の複合体は、比較的少量の第１の分析物と競合して第１の捕捉剤に結合し、その結果、最大強度を有する第１のシグナルと同一又は実質的に同等（分散の限られた範囲内）の第１のシグナルを生じる。第１の対象分析物が高濃度で試料中に存在する場合、第１の複合体は、比較的多量の第１の分析物と競合して第１の捕捉剤に結合し、その結果、最大強度を有する第１のシグナルよりも小さい第１のシグナルを生じる。
【0018】
第２の対象分析物（この非限定的な例においては低濃度で試料中に存在する）を検出するために、第２の対象分析物に特異的に結合する標識された第２の抗体を、最初に、受容ゾーン又は標識ゾーンにおけるラテラルフローアッセイテストストリップの表面上に、例えばコンジュゲートパッド上に結合させる。標識された第２の抗体は、流体試料をテストストリップに適用すると、標識ゾーンから結合が解除され、第２の対象分析物に結合して第２の複合体を形成する。第２の複合体は、流体試料と共にテストストリップの検出ゾーンに移動する。第２の複合体は、第２の捕捉ゾーンにおいて、第２の対象分析物に特異的な第２の捕捉剤に結合する。その結果、第２の対象分析物が試料中に存在するとき、第２の捕捉ゾーンにおいて第２のシグナルが生成される。第２の対象分析物が試料に存在しない（又は検出可能なレベル以下で存在する）場合、第２の複合体は形成されず（又は検出可能な量未満の第２の複合体しか形成されず)、したがって第２の複合体は第２の捕捉ゾーンで捕捉されない（又は検出可能な量の第２の複合体は第２の捕捉ゾーンで捕捉されない）。この状況では、標識された第２の抗体は、流体試料と共にテストストリップの検出ゾーンに移動するが、第２の捕捉ゾーン内の第２の捕捉剤には結合しない。その結果、第２の捕捉ゾーンにおいて第２のシグナルは検出されない。第２のシグナルのシグナル強度は、第２の対象分析物の濃度と相関し、増加したシグナル強度は、試料中の第２の対象分析物の増加した濃度と相関する。
【0019】
同様に、第３の対象分析物（この非限定的な例においては低濃度で試料中に存在する）を検出するために、第３の対象分析物に特異的に結合する標識された第３の抗体を、最初に、受容ゾーン又は標識ゾーンにおいて、ラテラルフローアッセイテストストリップの表面上、例えばコンジュゲートパッド上に結合させる。標識された第３の抗体は、流体試料をテストストリップに適用すると、標識ゾーンから結合が解除され、第３の対象分析物に結合して第３の複合体を形成する。第３の複合体は、流体試料と共にテストストリップの検出ゾーンに移動する。第３の複合体は、第３の捕捉ゾーンにおいて、第３の対象分析物に特異的な第３の捕捉剤に結合する。その結果、第３の対象分析物が試料中に存在する場合、第３の捕捉ゾーンにおいて第３のシグナルが生成される。第３の対象分析物が試料に存在しない（又は検出可能なレベル以下で存在する）場合、第３の複合体は形成されず（又は検出可能な量の第３の複合体は形成されず）、したがって第３の複合体は第３の捕捉ゾーンで捕捉されない（又は検出可能な量の第３の複合体が第３の捕捉ゾーンで捕捉されない）。この状況では、標識された第３の抗体は、流体試料と共にテストストリップの検出ゾーンに移動するが、第３の捕捉ゾーン内の第３の捕捉剤には結合しない。その結果、第３の捕捉ゾーンにおいて第３のシグナルは検出されない。第３のシグナルのシグナル強度は、第３の対象分析物の濃度と相関し、増加したシグナル強度は、試料中の第３の対象分析物の増加した濃度と相関する。
【0020】
上記の説明は、流体試料が、高濃度で存在する第１の対象分析物、低濃度で存在する第２の対象分析物、及び低濃度で存在する第３の対象分析物を含み得る状況を例示することを意図している。当業者であれば、実施例は例示的であることを意図しており、本明細書に記載されたラテラルフローアッセイに様々な改変及び変形を採用し得ることを認識するであろう。例えば、流体試料は、第１の分析物が高濃度で存在し、第２の分析物が低濃度で存在する２つの対象分析物のみを含んでもよい。あるいは、流体試料は、３つの対象分析物を含んでもよく、この場合、第１の対象分析物は高濃度で存在し、第２の対象分析物は高濃度で存在し、第３の対象分析物は低濃度で存在する。さらに、流体試料は、高濃度で存在する多数の分析物及び低濃度で存在する多数の分析物についての種々の反復を有する、３を超える（例えば４、５、６、７、８、９又は１０）対象分析物を含んでもよい。様々な反復の各々において、高濃度の分析物の量及び存在と、低濃度の分析物の量及び存在との両方を、同時に且つ単一のラテラルフローアッセイ装置上で検出するために、ラテラルフローアッセイは上記のように設計される。
【0021】
当業者はまた、高濃度及び低濃度は相対的な用語であり、以下の非限定的な実施形態は、本開示を限定するものではなく例示を意図していることも認識するであろう。以下に記載されるいくつかの非限定的な実施において、第１の「低濃度」分析物は、同じ試料中に存在する第２の異なる「高濃度」分析物の１００万分の１の濃度で試料中に存在する。本開示によるラテラルフローアッセイは、第２の異なる分析物の濃度よりも１桁、２桁、３桁、４桁、５桁、６桁、７桁、８桁、９桁、及び１０桁高い濃度の第１の分析物を含むが、これらに限定されない、異なるオーダーの濃度で存在する分析物の存在及び濃度を測定することができる。
【0022】
特定の理論には束縛されないが、高濃度分析物及び低濃度分析物の同時検出及び定量のために、いずれも単一のラテラルフローアッセイの標識ゾーンに結合された、第２の対象分析物に特異的に結合する第２の標識抗体と共にある第１の複合体（標識、第１の対象分析物に特異的に結合する第１の抗体、及び第１の対象分析物を含む）の動作をここで説明する。いかなる特定の理論にも束縛されないが、第１の複合体は、シグナルが増加している場合（第１の分析物の濃度が低い場合)において従来のサンドイッチ型ラテラルフローアッセイ用量応答曲線の部分をマスクするために使用され、それにより、第１の対象分析物の濃度０において最大強度シグナルで始まり、次いで、比較的一定のまま（第１の分析物が低濃度）か又は減少する（第１の分析物が高濃度）、第１の捕捉ゾーンで第１の用量応答曲線を生成する。第２の対象分析物に特異的に結合する第２の（又は追加の）標識抗体は、第２の分析物の濃度の増加と共に増加するシグナル強度を生成する第２の用量応答曲線を第２の捕捉ゾーンにおいて生成する。本開示のラテラルフローアッセイは、特に、１つ以上の対象分析物が高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が低濃度で存在する場合に、試料中の複数の対象分析物の測定に関連する欠点を解決する。
【0023】
いくつかの状況において、例えば、流体試料は、複数の対象分析物を含んでもよく、１つ以上の対象分析物は高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物は低濃度で存在する。特に、１つ以上の対象分析物は、低濃度で存在する１つ以上の対象分析物の量よりも数百万倍大きい量で試料中に存在してもよい。以前は、この問題に対処するために、大幅に異なる濃度で流体試料中に存在する分析物を検出するために、２つ以上の別個の試験が必要であった。例えば、高濃度の分析物を検出するために、試料中の高濃度の分析物を試験可能な濃度に減少させるために、試料を希釈してもよい。試料の希釈は、試料を希釈するという追加の物理的ステップを必要とする。さらに、希釈はまた、分析物の量を計算する追加のステップを必要とし、その結果、より複雑なアルゴリズムが必要となり、試料中の分析物の測定量の精度に影響を与える可能性がある。さらに、試料の希釈により、分析物の濃度が検出可能な範囲未満の低濃度になるので、試料の希釈は、低濃度で存在する分析物を検出する能力を排除する。したがって、高濃度の分析物の濃度を決定するために、高濃度及び低濃度の両方の分析物を有する単一の試料を希釈することができるが、この同じ試料は、従来のマルチプレックスアッセイで低濃度の分析物の濃度を決定するのには適していない。
【0024】
低濃度分析物を検出するために、サンドイッチ型ラテラルフローアッセイを使用することができる。従来のサンドイッチ型ラテラルフローアッセイは、高濃度分析物の量を正確に測定するのに適しておらず、場合によっては不可能である。従って、単一の試料中に存在する高濃度の分析物及び低濃度の分析物の両方を検出するには、以前は試料を複数の検出アッセイに適用することを必要とし、各アッセイは、対象分析物の特定のダイナミックレンジ内で特定の対象分析物の存在を検出するように特別に設計されている。
【0025】
対照的に、本明細書に記載されるラテラルフローアッセイは、単一の試験（例えば、単一のラテラルフローアッセイテストストリップへの流体試料の単一の適用）において、流体試料中の複数の分析物の存在及び／又は量を測定することができ、対象分析物の１つ以上は、流体試料中に高濃度で存在し、対象分析物の１つ以上は、流体試料中に低濃度で存在する。
【0026】
本明細書に記載されるラテラルフローアッセイは、さらなる有利な特徴を含む。例えば、第１の分析物が高濃度であるときに生成されるシグナルは、容易に検出可能であり（例えば、それらは、従来のリーダが典型的に識別可能な光信号の範囲内の強度を有し、かつ十分に離間されている)、第１の分析物が０又は低濃度のときに生成されるシグナルと用量応答曲線上で重複せず、高濃度及び非常に高濃度でさえも高精度の濃度読取値を計算するために使用することができる。いくつかの有利な実施形態において、第１の分析物が高濃度で存在するときに生成されるシグナルの強度レベルは、第１の分析物が低濃度で存在するときに生成されるシグナルの強度レベルと重ならない。
【0027】
本明細書に記載したラテラルフローアッセイの実施形態は、複数の対象分析物の相対濃度が疾患状態を示すような、複数の対象分析物の診断試験において特に有利である。１つの対象分析物が正常又は健康な状態を超える濃度で存在するが、他の対象分析物が正常又は健康な状態と比較して変化しない場合、特定の疾患状態の診断を確信を持って決定することができる。
【0028】
本開示のラテラルフローアッセイ装置、試験システム、及び方法により検出及び測定することができる分析物の例は、限定されないが、以下のタンパク質を含む：ＴＲＡＩＬ、ＣＲＰ、ＩＰ－１０、ＰＣＴ、及びＭＸ１。本開示の実施形態は、ＴＲＡＩＬタンパク質の可溶性及び／又は膜形態のいずれかを測定することができる。一実施形態では、ＴＲＡＩＬの可溶性形態のみが測定される。
【0029】
装置、試験システム、及び方法の様々な態様は、添付の図面を参照して以下により詳細に説明される。しかしながら、本開示は、多くの異なる形態で具体化することができる。本明細書の教示に基づいて、当業者は、本開示の範囲が、本開示の任意の他の態様とは独立して、又は組み合わせて実施されるかどうかにかかわらず、本明細書に開示された装置、試験システム、及び方法の任意の態様を包含することが意図されていることを理解すべきである。例えば、本明細書に記載する任意の数の態様を使用して、装置を実施してもよいし、方法を実施してもよい。
【0030】
特定の態様が本明細書に記載されているが、これらの態様の多くの変形および置換は、本開示の範囲内にある。いくつかの利益及び利点が記載されているが、本開示の範囲は、特定の利点、用途、又は目的に限定されることを意図していない。むしろ、本開示の態様は、異なる検出技術及び装置構成に広く適用可能であることを意図しており、そのいくつかは、図及び以下の説明において例として示されている。詳細な説明及び図面は、本開示を限定するものではなく、単なる例示であり、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される。
【0031】
本明細書に記載のラテラルフロー装置は、ラテラルフロークロマトグラフィーで使用される分析装置である。ラテラルフローアッセイは、本明細書に記載したラテラルフロー装置上で実行可能なアッセイである。ラテラルフロー装置は、テストストリップ上に実装されてもよいが、他の形態が適してもよい。テストストリップ形式では、分析物を含むと疑われる試験流体試料がストリップを通って流れる（例えば毛細血管作用によって）。ストリップは、紙、ニトロセルロース、及びセルロースのような吸水性材料から作られてもよい。流体試料は、試料リザーバに受け入れられる。流体試料は、分析物の存在、不在、及び／又は量を示すために分析物（存在する場合）が捕捉剤と相互作用する捕捉ゾーンへ、ストリップに沿って流れることができる。捕捉剤は、捕捉ゾーンに固定化された抗体を含むことができる。
【0032】
ラテラルフローアッセイはサンドイッチ形式で実施できる。本明細書に記載のサンドイッチ及びアッセイは、光シグナルを生成する反射型標識（金ナノ粒子標識など）の文脈で記載されるが、アッセイは、蛍光シグナルを生成するように構成されたラテックスビーズ標識、磁気シグナルを生成するように構成された磁性ナノ粒子標識、又は検出可能なシグナルを生成するように構成された任意の他の標識を含み得ることが理解されるであろう。サンドイッチ型ラテラルフローアッセイは、固体基板上の試料リザーバに付着された標識抗体を含む。試料を試料リザーバに塗布した後、標識抗体は試料中に溶解し、その後、抗体は、試料中の分析物上の第１のエピトープを認識して結合し、標識－抗体－分析物複合体を形成する。この複合体は、液体表面に沿って、試料リザーバから固体基板を通り、固定化抗体（「捕捉剤」と呼ばれることもある）が位置する捕捉ゾーン（「テストライン」と呼ばれることもある）に流れる。分析物が多量体であるか、又は同じモノマー上の複数の同一のエピトープを含む場合には、試料リザーバに付着された標識抗体は、捕捉ゾーンに固定化された抗体と同じであり得る。固定化された抗体は、分析物上のエピトープを認識して結合し、それにより、捕捉ゾーンで標識－抗体－分析物複合体を捕捉する。捕捉ゾーンにおける標識抗体の存在は、捕捉ゾーンにおいて検出可能な光シグナルを提供する。１つの非限定的な例において、金ナノ粒子は、比較的安価で安定であり、金ナノ粒子の表面プラズモン共鳴特性に基づいて容易に観察可能な色表示を提供するので、抗体を標識するために使用される。場合によっては、このシグナルは、分析物が試料中に存在するか否かなどの定性的情報を提供する。場合によっては、このシグナルは、試料中の分析物の量の測定などの定量的情報を提供する。
【0033】
ラテラルフローアッセイは、試料中の対象分析物の有無に関する情報などの定性的情報を提供することができる。例えば、捕捉ゾーンにおける任意の測定可能な光シグナルの検出は、対象分析物が試料中に（ある未知の量で）存在することを示すことができる。捕捉ゾーンに測定可能な光シグナルが存在しないことは、対象分析物が試料中に存在しないか、又は検出限界未満であることを示し得る。例えば、試料が対象分析物を含まない場合、試料は依然として標識剤を可溶化し、標識剤は依然として捕捉ゾーンに流れる。しかし、標識剤は、捕捉ゾーンで捕捉剤に結合しない。代わりに、捕捉ゾーンを流れ、コントロールライン（存在する場合）を通り、場合によってはオプションの吸収ゾーンに流れる。いくつかの標識剤は、コントロールライン上に堆積された制御剤に結合し、検出可能な光シグナルを発する。これらの状況において、捕捉ゾーンから放射される測定可能な光シグナルの不在は、対象分析物が試料中に存在しないことを示すものであり、コントロールラインから放射される測定可能な光シグナルの存在は、ラテラルフローアッセイの通常の動作中において、意図されたように、試料が試料受容ゾーンから捕捉ゾーンを通って捕捉ラインに移動したことを示すものである。
【0034】
いくつかのラテラルフロー装置は、試料中の対象分析物の量の測定などの定量的情報を提供することができる。特に、ラテラルフローアッセイは、分析物が低濃度で存在する場合に、信頼性の高い分析物の定量を提供することができる。ラテラルフロー装置から得られる定量的測定は、捕捉ゾーンで検出されるシグナルの強度を試料中の分析物の濃度と相関させる用量応答曲線を用いて得られる、所与の体積の試料中に存在する分析物の濃度であり得る。シグナルの例は、光シグナル、蛍光シグナル、及び磁気シグナルを含む。サンドイッチ型ラテラルフローアッセイでは、試料が対象分析物を含まない場合、試料中の分析物の濃度は０であり、分析物が標識剤に結合して標識－抗体－分析物複合体を形成することはない。この状況では、捕捉ゾーンに流れて捕捉抗体に結合する複合体は存在しない。したがって、捕捉ゾーンでは検出可能な光シグナルは観察されず、シグナルの大きさは０である。
【0035】
試料中の分析物濃度の増加に伴い、試料中の分析物濃度が増加するにつれて、シグナルが検出される。これは、分析物濃度が増加するにつれて、標識－抗体－分析物複合体の形成が増加するために起こる。捕捉ゾーンに固定化された捕捉剤は、捕捉ゾーンに流れる増加する複合体と結合し、その結果、捕捉ゾーンで検出されるシグナルの増加をもたらす。このようなアッセイは、分析物が低濃度で存在する場合に、信頼性の高い分析物の定量を提供する。
【0036】
しかしながら、低濃度で存在する対象分析物を定量するのに適した上述のアッセイは、高濃度で存在する対象分析物を定量するのには適していない。このような場合、分析物の濃度は、分析物に結合するために利用可能な標識剤の量を超え、その結果過剰の分析物が存在する可能性がある。このような状況では、標識剤に結合していない過剰の分析物が、標識－抗体－分析物複合体と競合して、捕捉ゾーン内の捕捉物質に結合する。捕捉ゾーン内の捕捉剤は、標識されていない分析物（換言すれば、標識剤に結合していない分析物）及び標識－抗体－分析物複合体に結合する。しかしながら、捕捉剤に結合する非標識分析物は、検出可能なシグナルを放出しない。試料中の分析物の濃度が増加するにつれて、（検出可能なシグナルを発する標識抗体分析物複合体の代わりに）捕捉剤に結合する非標識分析物の量が増加する。標識－抗体－分析物複合体の代わりに、より多くの非標識分析物が捕捉剤に結合するにつれて、捕捉ゾーンで検出されるシグナルは減少する。
【0037】
検出されたシグナルが最初に低濃度で増加し、検出されたシグナルが高濃度で減少するこの現象は、「フック効果」と呼ばれる。分析物の濃度が増加するにつれて、より多くの分析物が標識剤に結合し、シグナル強度の増加をもたらす。飽和濃度においては、標識剤は、試料からの分析物で飽和され（例えば、利用可能な量の標識剤は、試料からの分析物に全て又はほぼ全てが結合している）、検出されたシグナルは、最大シグナル強度に達している。試料中の分析物の濃度が最大シグナル強度を超えて増加し続けるにつれて、標識された試薬飽和点を超える過剰の分析物が標識剤－分析物と競合して捕捉剤に結合するために、検出されるシグナルが減少する。
【0038】
フック効果は「プロゾン（ｐｒｏｚｏｎｅ）効果」とも呼ばれ、特に注目する分析物がサンプル中に高濃度で存在する状況においてラテラルフローアッセイに悪影響を及ぼす。フック効果は、不正確な試験結果につながる可能性がある。例えば、フック効果は、偽陰性又は不正確に低い結果をもたらす可能性がある。具体的には、不正確な結果は、試料が、テストストリップ上に付着された標識剤の濃度を超える高レベルの分析物を含む場合に生じる。このシナリオでは、試料をテストストリップ上に置くと、標識剤は飽和し、全ての分析物は標識されない。標識されていない分析物はアッセイを流れ、捕捉ゾーンで結合し、標識された複合体と競合し、それにより検出可能なシグナルを減少させる。したがって、単一の検出信号は低濃度と高濃度のどちらにも対応するので、装置（又は装置のオペレータ）は、光シグナルが低濃度に対応するのか高濃度に対応するのかを区別することができない。分析物のレベルが十分に大きい場合、分析物は標識された複合体と完全に競合し、捕捉ゾーンではシグナルが観察されず、偽陰性の検査結果がもたらされてしまう。
【0039】
高濃度と低濃度の両方で単一試料中に存在する複数の分析物を正確に定量するラテラルフロー装置の例
本明細書に記載のラテラルフローアッセイ、試験システム、及び方法は、多重サンドイッチ型ラテラルフローアッセイのこれら及び他の欠点に対処する。図１Ａ－図６Ｂは、複数の対象分析物の量を正確に測定することができる例示的なラテラルフローアッセイを示し、単一試料中に１つ以上の対象分析物が高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が低濃度で存在する場合を示す。図７Ａ－図７Ｃは、本明細書に記載のラテラルフローアッセイから測定された光シグナルをグラフで示す例示的な用量応答曲線を提供し、具体的には、捕捉ゾーンで検出された光シグナルの大きさ（ｙ軸に沿って測定される）と、アッセイに適用された試料中の分析物の濃度（ｘ軸に沿って測定される）との間の関係を提供する。本開示によるアッセイは、光シグナルを生成する反射型標識の文脈で説明されるが、本開示によるアッセイは、蛍光シグナル、磁気シグナル、又は任意の他の検出可能なシグナルを生成するように構成された任意の適切な材料の標識を含み得ることが理解されよう。
本明細書に記載のラテラルフローアッセイ、試験システム、及び方法は、多重サンドイッチ型ラテラルフローアッセイのこれら及び他の欠点に対処する。図１Ａ－図６Ｂは、複数の対象分析物の量を正確に測定することができる例示的なラテラルフローアッセイを示し、単一試料中に１つ以上の対象分析物が高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が低濃度で存在する場合を示す。図７Ａ－図７Ｃは、本明細書に記載のラテラルフローアッセイから測定された光シグナルをグラフで示す例示的な用量応答曲線を提供し、具体的には、捕捉ゾーンで検出された光シグナルの大きさ（ｙ軸に沿って測定される）と、アッセイに適用された試料中の分析物の濃度（ｘ軸に沿って測定される）との間の関係を提供する。本開示によるアッセイは、光シグナルを生成する反射型標識の文脈で説明されるが、本開示によるアッセイは、蛍光シグナル、磁気シグナル、又は任意の他の検出可能なシグナルを生成するように構成された任意の適切な材料の標識を含み得ることが理解されよう。
【0040】
本明細書に記載のラテラルフローアッセイ装置、システム、及び方法は、試料中の複数の分析物の存在を検出し、濃度を決定することができ、１つ以上の分析物は高濃度で存在し、１つ以上の分析物は低濃度で存在する。いくつかの実施形態において、高濃度で存在する試料中の第１の対象分析物は、同じく試料中に存在するが低濃度、非常に低濃度、又は極度に低濃度第２の異なる対象分析物の量よりも１０００万、９００万、８００万、７００万、６００万、５００万、４００万、３００万、２００万、１００万、５０万、１０万、５万、１万、５０００、１０００、５００、１００、又は１０倍多い量で存在してもよい。ある場合には、第２の対象分析物は、所与の体積の流体試料中に、第１の対象分析物と比較して、微小な量で存在する。例えば、高濃度分析物は１０から１００μｇ／ｍＬ（１０００万から１億ｐｇ/ｍＬ）の量で存在してもよく、一方、低濃度分析物は１０から１００ｐｇ/ｍＬの量で存在してもよい。
【0041】
図１Ａ－図６Ｂに示す例示的なラテラルフローアッセイ１０１は、試料受容ゾーン１１０、標識ゾーン１２０、及び検出ゾーン１３０を有するテストストリップを含み、検出ゾーンは、第１の捕捉ゾーン１３５、第２の捕捉ゾーン１３３、及び第３の捕捉ゾーン１３１を含む。図１Ａ及び図１Ｂは、流体試料１１１が試料リザーバ１１０に適用される前後のラテラルフロー装置１０１を示し、流体試料は、第１の対象分析物１１２、第２の対象分析物１１３、及び第３の対象分析物１１４を含む。図示された例では、標識ゾーン１２０は、テストストリップ内の試料の流れの方向に沿った試料受容ゾーン１１０の下流にある。場合によっては、試料受容ゾーン１１０は、標識ゾーン１２０内に位置し、及び／又は標識ゾーン１３５と同一の広がりを有する。第１の捕捉剤１３６は、第１の捕捉ゾーン内に固定され、第２の捕捉剤１３４は、第２の捕捉ゾーン１３３内に固定され、第３の捕捉剤１３２は、第３の捕捉ゾーン１３１内に固定される。
【0042】
本開示の実施形態において、第１の複合体１２１は、標識ゾーン１２０上に結合される。第１の複合体１２１は、標識１２４、第１の対象分析物１１２に特異的に結合する第１の抗体、及び対象分析物１１２を含む。第２の標識抗体１２３は、標識ゾーン１２０上に結合される。第２の標識抗体１２３は、標識１２４、及び第２の対象分析物１１３に特異的に結合する第２の抗体を含む。第３の標識抗体１２２は、標識ゾーン１２３上に結合される。第３の標識抗体１２２は、標識１２４、及び第３の対象分析物１１４に特異的に結合する第３の抗体を含む。図１Ａ－図６Ｂに示されるように、標識１２４は、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２の各々について同一である。標識１２４は、第１の複合体１１２、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２のそれぞれについて同一であっても良いことが理解される。あるいは、標識は、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２のそれぞれについて異なっていてもよい。したがって、標識は、複数の対象分析物のそれぞれについて同じ光シグナルを提供してもよいし、異なる光シグナルを提供してもよい。標識は、光シグナルを生成する反射型標識、蛍光シグナルを生成するように構成されたラテックスビーズ標識、磁気シグナルを生成するように構成された磁性ナノ粒子標識、又は検出可能なシグナルを生成するように構成された任意の他の標識であってもよい。
【0043】
例えば、標識は、視覚的、蛍光的、放射線的、又は機器的手段によって検出され得る任意の物質、化合物、又は粒子であり得る。標識は、例えば、ブリリアントブルー、３１３２ファストレッド２Ｒ、及び４２３０マラカイトブルーレイクなどの着色剤又はインクとして製造された顔料であり得る。標識は、例えば、青色ラテックスビーズ、金ナノ粒子、着色ラテックスビーズ、磁性粒子、炭素ナノ粒子、セレンナノ粒子、銀ナノ粒子、量子ドット、アップコンバージョン蛍光体、有機蛍光体、繊維染料、酵素、又はリポソームなどの粒子標識であり得る。
【0044】
場合によっては、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、オペレータによるテストストリップの使用に先立って、テストストリップに形成され適用される。例えば、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、テストストリップの製造中に標識ゾーン１２０に結合され得る。別の例において、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、製造後であるが流体試料１１１をテストストリップに適用する前に、標識ゾーン１２０に結合される。第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、以下により詳細に議論される多数の方法でテストストリップに結合させることができる。
【0045】
したがって、本開示のラテラルフロー装置の実施形態では、いずれかの流体試料１１１がラテラルフロー装置１０１に適用される前に、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２がテストストリップ上に形成及び結合される。１つの非限定的な実施形態では、いずれかの流体試料１１１がラテラルフロー装置１０１に適用される前に、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２が形成され、テストストリップのコンジュゲートパッド上に結合される。さらに、本開示のラテラルフロー装置の実施形態では、第１の複合体１２１内の分析物は、流体試料１１１からの分析物ではない。
【0046】
テストストリップ１０１を使用してテストを実行するために、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１の対象分析物１１２、第２の対象分析物１１３、及び第３の対象分析物１１４を有する試料１１１は、試料受容ゾーン１１０上に付着される。標識ゾーン１２０が試料受容ゾーン１１０の下流にある図示された実施形態では、試料１１１内の第１の対象分析物１１２、第２の対象分析物１１３、及び第３の対象分析物１１４は、標識ゾーン１２０に流れ、結合された第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２と接触する。試料１１１は、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２を可溶化する。一つの非限定的な例では、試料１１１は、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２を溶解する。第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２を標識ゾーン１２０内のテストストリップの表面に保持していた結合が解除されるので、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、もはやテストストリップの表面に結合されていない。第２の標識抗体１２３は、第２の複合体を形成する試料中の第２の対象分析物１１３に結合し、第３の標識抗体１２２は、第３の複合体を形成する試料中の第３の対象分析物１１４に結合する。
【0047】
第１の複合体１２１、第２の複合体、及び第３の複合体は、試料１１１中の第１の分析物１１２（結合していない）と共に、流体表面に沿って検出ゾーン１３０へ移動する。第１の捕捉ゾーン１３５の第１の捕捉剤１３６は、試料１１１からの第１の複合体１２１及び第１の分析物１１２に結合する。第２の捕捉ゾーン１３３の第２の捕捉剤１３４は、第２の複合体に結合し、第３の捕捉ゾーン１３１の第３の捕捉剤１３２は、第３の複合体に結合する。
【0048】
本開示の実施形態において、試料１１１中の第１の分析物１１２の量に応じて、第１の複合体１２１及び第１の分析物１１２は、第１の捕捉ゾーン１３５において第１の捕捉剤１３６に結合するために互いに競合する。第１の検出可能なシグナルは、第１の捕捉ゾーン１３５で検出され、この場合、第１の検出可能なシグナルは、試料中の第１の対象分析物１１２の存在下で最大強度のシグナルから減少する。なぜならば、第１の対象分析物１１２は、第１の捕捉ゾーンにおいて第１の捕捉剤１３６に結合するために第１の複合体１２１と競合するからである。逆に、第２の検出可能なシグナルは、第２の捕捉ゾーン１３３で検出され、試料中の第２の対象分析物１１３の濃度の増加と共に強度が増加する。なぜならば、第２の捕捉ゾーン１３３で検出可能なシグナルを放出する第２の複合体を第２の対象分析物１１３が形成するからである。同様に、第３の検出可能なシグナルは、第３の捕捉ゾーン１３１で検出され、第３の対象分析物１１４は第３の捕捉ゾーン１３１で検出可能なシグナルを放出する第３の複合体を形成するので、試料中の第３の対象分析物１１４の濃度の増加と共に第３の検出可能なシグナルの強度が増加する。
【0049】
したがって、本開示によるラテラルフロー装置は、標識、第１の対象分析物に特異的に結合する第１の抗体及び第１の対象分析物を含む第１の複合体と、第２の対象分析物に特異的に結合する第２の標識抗体と、第３の対象分析物に特異的に結合する第３の標識抗体とを含み、これらのそれぞれは、第１のフェイズ（例えば、流体試料をラテラルフロー装置に適用する前）においてラテラルフロー装置の標識ゾーンに結合し、次いで、後の第２のフェイズ（例えば、流体試料を試料受容ゾーンに適用したとき）においてテストストリップを通って移動する。第１の複合体は、第１の捕捉ゾーン内の第１の捕捉剤に結合することができ、第２の複合体は、第２の捕捉ゾーン内の第２の捕捉剤に結合することができ、第３の複合体は、第３のフェイズ（例えば、流体試料が検出ゾーンに流れた後）において第３の捕捉ゾーン内の第３の捕捉剤に結合することができる。かくして、本明細書に記載の第１の複合体、第２の標識抗体、及び第３の標識抗体は、最初にラテラルフロー装置の第１の領域（標識ゾーンなど）に配置され、次いで（流体と接触すると）、流体と共に、第１の領域の下流のラテラルフロー装置の他の領域に移動し、次いで、捕捉ゾーン内の捕捉剤に結合することができる。
【0050】
上述したように、流体試料１１１は、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２を可溶化する。一実施形態では、試料１１１中の第１の対象分析物１１２は、このプロセスの間、第１の複合体１２１と相互作用しないか、または実質的に相互作用しない。特定の理論に拘束されることなく、本明細書に記載のラテラルフロー装置のこの実施形態においては、試料１１１が標識ゾーン１２０を流れる際に、第１の対象分析物１１２は、第１の複合体１２１に共役したり、結合したり、又は結びついたりすることはない。本明細書に記載のラテラルフロー装置の別の実施形態では、流体試料１１１が第１の複合体１２１を可溶化する際に、試料１１１中の第１の対象分析物１１２は、第１の複合体１２１と相互作用する。一つの非限定的な例では、特定の理論に拘束されることなく、試料１１１中の少なくとも一部の第１の対象分析物１１２は、第１の複合体１２１中に存在する第１の分析物と交換する。特定の理論に拘束されることなく、この実施形態において、第１の捕捉ゾーン１３５内の第１の捕捉剤１３６は、少なくとも一部の第１の複合体１２１に結合してもよく、ここで、第１の複合体１２１内の分析物は、試料１１１を介して装置１０１に導入された第１の対象分析物１１２である。
【0051】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、第１の対象分析物１１２、第２の対象分析物１１３、及び第３の対象分析物１１４がそれぞれ流体試料１１１に存在しない場合（又は検出可能なレベル以下で存在する場合）、第１の複合体１２１は、第１の捕捉ゾーン１３５において第１の捕捉剤１３６を飽和させる（例えば、第１の捕捉ゾーン１３５内の全ての第１の捕捉剤１３６の分子は、標識ゾーン１２０から流出した１つの第１の複合体１２１に結合する）。第２の対象分析物１１３の不在下では第２の複合体は形成されないので、第２の捕捉ゾーン１３３内の第２の捕捉剤１３４は、いかなる第２の複合体にも結合しない。第２の対象分析物１１３が検出可能なレベルより下で存在する状況では、検出可能な量の第２の複合体は形成されない。第３の対象分析物１１４の非存在下では第３の複合体が形成されないので、第３の捕捉ゾーン１３１における第３の捕捉剤１３２は、いかなる第３の複合体にも結合しない。第３の対象分析物１１４が検出可能なレベルより下で存在する状況では、検出可能な量の第３の複合体は形成されない。第１の捕捉ゾーン１３５で捕捉された第１の複合体１２１は、ラテラルフロー装置１０１の第１の捕捉ゾーン１３５から取得可能な最大強度シグナルである第１の検出可能な光シグナルを放射する。試料１１１に第１の対象分析物１１２が存在しない（又は検出可能なレベル以下である）シナリオにおいて、第１の捕捉ゾーン１３５で検出される第１の光シグナルは、第１の捕捉ゾーンで最大強度のシグナルである。これは、第１の捕捉ゾーン１３５で利用可能なすべての第１の捕捉剤１３６が第１の複合体１２１に結合しているためである。第２の対象分析物１１３が存在しない（又は検出可能なレベル以下である）場合、第２の複合体は形成されず（又は検出可能な量の第２の複合体が形成されない）、したがって、第２の捕捉剤１３４はいかなる第２の複合体（又は検出可能な量の第２の複合体）も捕捉せず、検出可能な第２のシグナルも観察されない。同様に、第３の対象分析物１１４が存在しない（又は検出可能なレベル以下である）場合、第３の複合体は形成されず（又は検出可能な量の第３の複合体が形成されない）、したがって、第３の捕捉剤１３２はいかなる第３の複合体（又は検出可能な量の第３の複合体）も捕捉せず、検出可能な第３のシグナルも観察されない。
【0052】
図３Ａ－図３Ｂはラテラルフローアッセイの例を示しており、ここでは、第１の対象分析物１１２のみが流体試料１１１に存在しているが、第２の対象分析物１１３及び第３の対象分析物１１４は、流体試料１１１中に存在しないか、又は検出可能レベル未満で存在している。この例では、第１の対象分析物１１２は、第１の捕捉ゾーン１３５で第１の捕捉剤１３６と結合するために第１の複合体１２１と競合する。その結果、第１の対象分析物１１２の濃度が試料１１１中で増加するにつれて、第１の捕捉ゾーン１３５で第１の捕捉剤１３６と結合する第１の対象分析物１１２の量が増加する。第１の対象分析物１１２は検出可能なシグナルを放出しないので、また、第１の複合体１２１の存在下で第１の捕捉ゾーン１３５で第１の捕捉剤１３６と結合する第１の複合体１２１の量が少ないので、第１の検出可能なシグナルは、第１の対象分析物１１２が試料１１１に存在しない場合に観察される最大シグナル強度と比較して減少する。
【0053】
図３Ａ及び図３Ｂの例示的なラテラルフローアッセイを表す例示的な用量応答曲線を、図７Ａに示す。図７Ａにおいて、第１の捕捉ゾーンで検出された第１の対象分析物に対するシグナル強度（ここでは、ＣＲＰと結合するように構成された第１の捕捉ゾーンから測定されたシグナル強度を正方形でプロットしたもの）は、試料中の第１の対象分析物の濃度が増加するにつれて減少する。対照的に、第２の対象分析物に対する第２のシグナル（ここでは、ＩＰ－１０と結合するように構成された第２の捕捉ゾーンから測定したシグナル強度を三角形でプロットしたもの）及び第３の対象分析物に対する第３のシグナル（ここでは、ＴＲＡＩＬと結合するように構成された第３の捕捉ゾーンから測定されたシグナル強度を円でプロットしたもの）は、試料中に第２の対象分析物及び第３の対象分析物が存在しない（又は検出可能なレベル未満である）ために増加しない。
【0054】
図４Ａ－図４Ｂは、第２の対象分析物１１３のみが流体試料１１１中に存在するが、第１の対象分析物１１２及び第３の対象分析物１１４は、流体試料１１１中に存在しないか、又は検出可能レベル未満で存在する、例示的なラテラルフローアッセイを示す。この例では、第２の対象分析物１１３は、第２の対象分析物１１３に特異的に結合する第２の標識抗体１２３に結合し、第２の複合体を形成する。第２の複合体は、流体試料１１１と共に検出ゾーン１３０に流れ、ここで、第２の複合体は、第２の捕捉ゾーン１３３において第２の捕捉剤１３４によって結合される。第２の検出可能なシグナルは、第２の捕捉ゾーン１３３において結合された第２の複合体から放出され、流体試料１１１中の第２の対象分析物１１３の存在を示す。第２の対象分析物１１３の濃度が試料１１１において増加するにつれて、第２の捕捉ゾーン１３３において結合された第２の複合体から放出された第２の検出可能なシグナルの強度が増加する。
【0055】
図４Ａ及び図４Ｂの例示的なラテラルフローアッセイを表す例示的な用量応答曲線を、図７Ｂに示す。図７Ｂにおいて、第２の対象分析物のシグナル強度（ここでは、ＩＰ－１０と結合するように構成された第２の捕捉ゾーンから測定したシグナル強度を三角形でプロットしたもの）は、試料中の第２の対象分析物の濃度の増加に伴って増加する。第１の対象分析物のシグナル強度（ここでは、ＣＲＰと結合するように設定された第１の捕捉ゾーンから測定されたシグナル強度を正方形でプロットしたもの）は、第２の対象分析物の全ての濃度について、最大値（この例では約７０ＡＵ（任意のシグナル強度単位））又は実質的に最大値に留まっており、これは、試料中に第１の対象分析物が存在しない（又は検出可能なレベル未満である）ことを示している。第３の対象分析物のシグナル強度（ここでは、ＴＲＡＩＬと結合するように構成された第３の捕捉ゾーンから測定されたシグナル強度を円でプロットしたもの）は増加せず、試料中に第３の対象分析物が存在しない（又は検出可能なレベル未満である）ことを示している。
【0056】
図５Ａ－図５Ｂは、第３の対象分析物１１４のみが流体試料１１１中に存在するが、第２の対象分析物１１３及び第１の対象分析物１１２は、流体試料１１１中に存在しないか、又は検出可能なレベル未満で存在する、例示的なラテラルフローアッセイを示す。この例では、第３の対象分析物１１４は、第３の対象分析物１１４に特異的に結合する第３の標識抗体１２２に結合し、第３の複合体を形成する。第３の複合体は、流体試料１１１と共に検出ゾーン１３０に流れ、ここで、第３の複合体は、第３の捕捉ゾーン１３１において第３の捕捉剤１３２によって結合される。第３の検出可能なシグナルは、第３の捕捉ゾーン１３１において結合された第３の複合体から放出され、流体試料１１１中に第３の対象分析物１１４が存在することを示す。第３の対象分析物１１４の濃度が試料１１１において増加するにつれて、第３の捕捉ゾーン１３１において結合された第３の複合体から放出される第３の検出可能なシグナルの強度が増加する。
【0057】
図５Ａ及び図５Ｂの例示的なラテラルフローアッセイを表す例示的な用量応答曲線を、図７Ｃに示す。図７Ｃにおいて、第３の対象分析物のシグナル強度（ここでは、ＴＲＡＩＬと結合するように構成された第３の捕捉ゾーンから測定されたシグナル強度を円でプロットしたもの）は、試料中の第３の対象分析物の濃度の増加とともに増加する。第１の対象分析物のシグナル強度（ここでは、ＣＲＰと結合するように設定された第１の捕捉ゾーンから測定されたシグナル強度を正方形でプロットしたもの）は、最大値又は実質的に最大値に留まっており（この例では、第３の対象分析物の全ての濃度について約７０ＡＵ）、試料中に第１の対象分析物が存在しない（又は検出可能なレベル未満である）ことを示している。第２の対象分析物のシグナル強度（ここでは、ＩＰ－１０と結合するように構成された第２の捕捉ゾーンから測定したシグナル強度を三角形でプロットしたもの）は増加せず、試料中に第２の対象分析物が存在しない（又は検出可能なレベル未満である）ことを示している。
【0058】
図６Ａ－図６Ｂは、第１の対象分析物１１２及び第２の対象分析物１１３のみが流体試料１１１に存在するが、第３の対象分析物１１４は、流体試料１１１において存在しないか、又は検出可能なレベル未満で存在する、例示的なラテラルフローアッセイを示す。この例示的なラテラルフローアッセイは、図３Ａ及び図３Ｂと、図４Ａ及び図４Ｂとの組み合わせであり、２つ以上の対象分析物が存在し得るが、対象分析物が必ずしも全て存在するとは限らない（必ずしも検出可能なレベルで存在するとは限らない）反復を例示している。この例では、試料中の第１の対象分析物１１２は、図３Ａ及び図３Ｂを参照して上述した方法で、第１の捕捉ゾーン１３５において第１の捕捉剤１３６への結合するために第１の複合体１２１と競合する。第１の捕捉ゾーン１３５で検出される第１の検出可能なシグナルは、最大シグナル強度から第１の対象分析物１１２の濃度が増加するにつれて減少し、これは、流体試料１１１中の第１の対象分析物１１２の存在及び量を示す。同時に又はほぼ同時に、第２の対象分析物１１３は、標識ゾーン中の第２の標識抗体１２３と結合し、第２の複合体を形成する。第２の複合体は、検出ゾーンに流れ、第２の捕捉ゾーン１３３で第２の捕捉剤１３４に結合する。第２の検出可能なシグナルは、第２の対象分析物１１３の濃度の増加に伴って増加し、流体試料１１１中の第２の対象分析物１１３の存在及び量を示す。
【0059】
図１Ａ－図６Ｂは、第１の捕捉ゾーン１３５、第２の捕捉ゾーン１３３、及び第３の捕捉ゾーン１３１をテストストリップの長手方向軸線に垂直に配置し、第１の捕捉ゾーン１３５が試料受容ゾーン１１０から最も遠く、第３の捕捉ゾーン１３１が試料受容ゾーン１１０に最も近い状態を示す。この非限定的な例では、第１の複合体１２１は、第１の捕捉ゾーン１３５に到達し、第１の捕捉ゾーン１３５に固定された第１の捕捉剤１３６に結合する前に、第３の捕捉ゾーン１３１及び第２の捕捉ゾーン１３３を通って流れるだろう。これらの図は例示的なものであり、様々な反復、変更、及び修正が実現され得る。第１の捕捉ゾーン１３５、第２の捕捉ゾーン１３３、及び第３の捕捉ゾーン１３１の相対位置は、流体試料１１１が図示とは異なる順序で捕捉ゾーンを通って流れるように、図１Ａ－図６Ｂに図示されたものとは異なっていてもよい。例えば、第１の捕捉ゾーン、第２の捕捉ゾーン、及び第３の捕捉ゾーンは、テストストリップの長手方向軸線に対して垂直に、さまざまな順序（例：３、２、１；３、１、２；１、２、３；１、３、２；２、１、３；又は２、３、１）で配置されてもよい。さらに、捕捉ゾーンは、各捕捉ゾーンが試料受容ゾーンから等距離にあるように、テストストリップの長手方向軸線に対して垂直ではなく平行に配置されてもよい。
【0060】
ラテラルフロー装置１０１の第１の捕捉ゾーン１３５の最大強度シグナルを決定するための多くの方法がある。１つの非限定的な例では、ラテラルフロー装置１０１の特定の第１の捕捉ゾーン１３５から得られる最大強度シグナルを経験的に決定し、ルックアップテーブルに記憶することができる。場合によっては、最大強度シグナルは、既知の特徴及び構造のラテラルフロー装置１０１を試験することによって、例えば、第１の対象分析物の濃度がゼロ又はほぼゼロである試料が、既知の仕様及び構造のラテラルフロー装置１０１に適用されるときに得られる最大強度シグナルを平均することによって、経験的に決定される。別の非限定的な例では、ラテラルフロー装置１０１の特定の第１の捕捉ゾーン１３５から得られる最大強度シグナルは、ラテラルフロー装置１０１の既知の仕様及び構造（例えば、標識ゾーン１２０上に結合された第１の複合体１２１の量及び特定の特徴）を与えられた理論的計算を使用して決定することができる。
【0061】
さらに、本明細書では「最大強度シグナル」に言及しているが、予想される最大強度の特定の範囲内にあるシグナルは、実質的に「最大強度シグナル」と等価であると見なすことができることが理解されるだろう。さらに、「最大強度シグナル」は、最大強度光シグナル、最大強度蛍光シグナル、最大強度磁気シグナル、又は最大強度で生じる任意の他の種類のシグナルを指すことができることが理解されるだろう。１つの非限定的な例として、予想される最大強度シグナルの１％以内である第１の捕捉ゾーン１３５における検出シグナルは、第１の捕捉ゾーン１３５における予想される最大強度シグナルと実質的に等価であるとみなされる。最大強度シグナルが７０ＡＵ又は約７０ＡＵである場合、約７５．３ＡＵから約７０．７ＡＵの範囲内の検出シグナルは、７０ＡＵの最大強度シグナルと実質的に等価であるとみなされるであろう。別の例として、図７Ａ－図７Ｃを参照して説明した非限定的な実施形態では、予想される最大強度シグナルの１０％以内である第１の捕捉ゾーン１３５における検出シグナルは、第１の捕捉ゾーン１３５における予想される最大強度シグナルと実質的に等価であるとみなされる。したがって、最大強度シグナルが７０ＡＵ又は約７０ＡＵである図７Ａ－図７Ｃに図示された例においては、約６３ＡＵから約７７ＡＵの範囲内の検出シグナルは、７０ＡＵの最大強度シグナルと実質的に等価であるとみなされる。これらの例は例示目的にのみ提供され、他の差異も許容され得る。例えば、本開示によるラテラルフローアッセイ装置において、予想される最大強度シグナルからの任意の適切な差異の範囲内（例えば、１．１％、１．２％、１．３％、１．４％、１．５％、２．０％、２．５％、３％、３．５％、４％、４．５％、５％、５．５％、６％、６．５％、７％、７．５％、８％、８．５％、９％、９．５％、１０％、１１％、１２％、１３％、１４％、１５％）にある第１の捕捉ゾーン１３５における検出シグナルは、第１の捕捉ゾーン１３５における予想される最大強度シグナルと実質的に等価であると見なすことができる。
【0062】
図７Ａに示されるように、第１の対象分析物の濃度が増加するときの第１の捕捉ゾーン１３５における第１のシグナルの減少は、本開示によるラテラルフロー装置の実施形態では、有利には漸進的である。検出された第１のシグナルのこの漸進的な減少の結果として、本明細書に記載されるラテラルフロー装置の実施形態では、有利には、検出器が高分解能で第１のシグナルを正確に測定し、データ分析器が、第１の対象分析物の濃度を、濃度が高い場合に高精度で決定することを可能にする。
【0063】
さらに、本開示によるラテラルフロー装置中に高濃度で存在する対象分析物に関する用量応答曲線は、有利には、最大強度シグナルから始まり、この最大強度シグナルから減少する。これは、有利には、高濃度で存在する第１の分析物についての用量応答曲線において、信号が減少している線量応答曲線の部分におけるシグナルは、最大強度シグナルと同じ大きさを持たないことを意味する。さらに、試料中の第１の分析物の濃度が低いときの第１のシグナルは、最大強度シグナルと同じであるか又は実質的に同じである（例えば、それらは、上述したように最大強度シグナルと実質的に等価であると考えられる）ので、ゼロから低濃度の第１の分析物について、比較的一定の値（「最大強度シグナル」）で第１の光シグナルの平坦域が存在する（非限定的な例を参照して以下に詳細に説明する）。これは、有利には、第１の線量応答曲線のうち、第１のシグナルが減少している部分には、最大強度シグナルとほぼ同じ大きさの信号は存在しないことを意味する。したがって、本明細書に記載のラテラルフロー装置の実施形態においては、高濃度で存在する分析物に関して、偽陰性及び不正確に低い測定値が回避され、単一のラテラルフローアッセイに適用する前に、試料を希釈又は他の前処理をすることなく、単一試料中に存在する高濃度分析物及び低濃度分析物の両方の検出を可能にする。
【0064】
有利には、本明細書に記載されるラテラルフロー装置の実施形態では、第１の複合体１２１は、コンジュゲートパッド上への付着の前に、既知量の第１の対象分析物を含むように予め配合され得る。いくつかの態様において、既知濃度の第１の対象分析物を、抗体又は抗体のフラグメント及び標識分子と共に、テストストリップから分離された反応容器中でインキュベートする。インキュベーションの間、第１の対象分析物は、上記のように第１の複合体１２１を形成するために、抗体及び標識分子に共役、結合、又は結びつけられる。インキュベーションの後、第１の複合体１２１は、正確な既知の濃度で溶液に直接添加されるか、又は、コンジュゲートパッド上に噴霧される前に、過剰の遊離した第１の対象分析物を除去するために単離される。第１の複合体１２１を含む溶液は、上述の標識ゾーン１２０などのテストストリップに塗布される。付着中、第１の複合体１２１は、テストストリップの表面上に結合される。１つの非限定的な例において、第１の複合体１２１は、テストストリップのコンジュゲートパッド上に結合される。有利には、第１の複合体１２１は、オペレータが流体試料をテストストリップに適用するまで、テストストリップの表面に物理的に結合され、化学的に安定であり続けることができ、その後、第１の複合体１２１は、テストストリップから結合を解除し、上述したように流体試料と共に流れる。
【0065】
同様に、第２の標識抗体１２３及び第３の標識抗体１２２は、別々に製剤化することができる。例えば、第２の対象分析物に特異的に結合する第２の抗体を標識分子と共にインキュベートして、第２の標識抗体１２３を形成することができる。第２の標識抗体１２３は、第１の複合体１２１の付着と同様に、又は任意の他の適切な方法で、テストストリップ上に付着され得る。第２の標識抗体１２３は、オペレータが流体試料をテストストリップに適用するまで、テストストリップの表面に物理的に結合し、化学的に安定であり続けることができ、その後、第２の標識抗体１２３はテストストリップから結合を解除し、流体試料中に存在する任意の第２の分析物に結合し、上述のように流体試料と共に流れる。同様の方法を、第３の標識抗体、又はさらなる対象分析物の検出のための任意のさらなる標識抗体又は複合体に用いることができる。
【0066】
いくつかの実施形態において、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、それぞれ、約０．１－２０μＬ／テストストリップの範囲の量で付着される。いくつかの実施形態において、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、それぞれ、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、又は２０μＬ／テストストリップの量で、標識ゾーンに付着される。１つの非限定的な例において、第１の複合体１２１は、約３μＬ／ｃｍの量で付着され、第２の標識抗体１２３は、約７μＬ／ｃｍの量で付着され、第３の標識抗体１２２は、約７μＬ／ｃｍの量で付着されている。
【0067】
第１の複合体１２１を含む溶液、第２の標識抗体１２３を含む溶液、及び第３の標識抗体１２２を含む溶液は、多くの異なる方法でテストストリップに適用することができる。一例では、溶液は、エアジェット技術を用いて溶液を噴霧することによって、標識ゾーン１２０に適用される。別の例では、溶液は、溶液を注入すること、溶液を噴霧すること、テストストリップ上に付着又は擦り付けられる粉末又はゲルとして溶液を配合すること、又は第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２を適用するための任意の他の適切な方法によって付着される。いくつかの実施形態では、付着後、コンジュゲートパッドを加熱又は空気を吹き付けることにより、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２が、付着後のテストストリップの表面上で乾燥される。テストストリップの表面上の第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２を乾燥させるための他の機構は適切である。例えば、真空又は凍結乾燥を用いて、コンジュゲートパッド上の第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２を乾燥させることもできる。
【0068】
場合によっては、第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、付着前に溶液に添加されず、代わりにテストストリップに直接適用される。第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２は、圧縮圧力又は真空圧力をテストストリップの表面上の第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２に加えること、及び／又は凍結乾燥された粒子の形態の第１の複合体１２１、第２の標識抗体１２３、及び第３の標識抗体１２２をテストストリップの表面に適用することを含むが、これらに限定されない任意の適切な方法を用いて直接的に適用され得る。
【0069】
本明細書に記載するラテラルフローアッセイの実施形態は、試料受容ゾーン１１０に適用された試料が意図したように検出ゾーン１３０に流れたことを確認するように構成されたコントロールライン又はゾーンを含む必要はない。通常の動作環境下では、試料が第１の捕捉ゾーン１３５に流れた場合、何らかの検出可能なシグナルが常に第１の捕捉ゾーン１３５から放出される。有利には、第１の捕捉ゾーン１３５は、第３の捕捉ゾーン１３１及び第２の捕捉ゾーン１３３の両方の下流に配置され、第１の捕捉ゾーン１３５が効果的にコントロールライン又はゾーンとして機能するように、試料１１１が意図されたように３つの捕捉ゾーンのすべてを通って流れたことを視覚的に示すことができる。通常の動作環境下では、試料が第１の捕捉ゾーン１３５に流れた場合には、例え第１の対象分析物が試料中に極めて低濃度で存在しても、検出可能なシグナルが常に第１の捕捉ゾーン１３５から放出される。これは、本開示のラテラルフロー装置が、ゼロ又は低濃度の第１の対象分析物に対して最大強度シグナル又はその近傍に留まる第１の用量応答曲線を生成するためである。サンプル中の第１の分析物１１２の生理学的に可能な高濃度の存在下でさえ、第１の捕捉ゾーン１３５上のシグナルは、ラテラルフローアッセイの注意深い設計により、大幅に減少するが完全には消失しないことがある。従って、試料が試料受容ゾーン１１０に適用された後の第１の捕捉ゾーン１３５において検出可能なシグナルが存在しないことは、ラテラルフローアッセイが意図したようには作動しなかった（例えば、試料が意図されたように第１の捕捉ゾーン１３５に流れなかったか、または別の例として、第１の捕捉ゾーン１３５における固定化された第１の捕捉剤１３６は欠陥又は故障している）ことの指標として使用することができる。したがって、本開示によるラテラルフロー装置の実施形態のさらなる利点は、第１の捕捉ゾーン１３５がコントロールラインとして機能する能力であり、それにより、別個のコントロールラインがテストストリップから完全に省略されることを可能にする。しかしながら、コントロールラインは、ノイズを正規化するため、又は血清中の分析物からの干渉を検出するための観察ラインを含むがこれらに限定されない様々な目的のために、本明細書に記載されるラテラルフロー装置の実施形態に含まれ得ることが理解されるであろう。
【0070】
場合によっては、ラテラルフロー装置は１つ以上のコントロールゾーンを含む。コントロールゾーンは、検出ゾーン内にあってもよく、又は検出ゾーンとは別個にあってもよい。いくつかの態様において、コントロールゾーンはポジティブコントロールゾーンであってもよく、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）などのタンパク質と共役した小分子を含み得る。小分子に特異的に結合するポジティブコントロール標識抗体は、コンジュゲートパッド上に付着され得る。ポジティブコントロール標識抗体を流体試料で再水和すると、抗体はポジティブコントロールゾーンに向かって流れ、小分子に結合してセミサンドイッチを形成する。ポジティブコントロールゾーンで生成されるポジティブコントロールシグナルは、流体試料中に存在する複数の分析物の存在及び濃度とは無関係であり、したがって、比較的一定の強度を維持する。しかしながら、不均一なパッド材料によってコンジュゲートパッド上に付着されたポジティブコントロール標識抗体の量のばらつきのために、ポジティブコントロールゾーンで生成されたポジティブコントロールシグナルの強度及び各捕捉ゾーンで生成されたシグナルの強度は、同じ試料で試験されたとしても、装置毎にわずかに変動し得る。ポジティブコントロールゾーン及び捕捉ゾーンにおけるシグナルの装置から装置への強度の変化は同じである。従って、ポジティブコントロールゾーンは、捕捉ゾーンで生成される相対的シグナル強度をより良く測定するための基準線として使用することができ、従って、ポジティブコントロールゾーンは、より正確な分析物濃度を提供することができる。
【0071】
ラテラルフローアッセイはさらにネガティブコントロールゾーンを含んでもよい。ネガティブコントロールゾーンは、捕捉ゾーンで使用される抗体と同じ種からのネガティブコントロール抗体を含むことができる。いくつかの血液試料からのいくつかの成分は、イムノアッセイを妨害し得る。このような干渉物質が１つの試料中に存在する場合、それは捕捉ゾーンにおけるシグナル強度に干渉するだけでなく、ネガティブコントロールゾーンにおけるシグナル強度にも干渉する。本明細書に開示されるリーダ及びデータ分析器の実施形態は、ネガティブコントロールゾーンから得られるシグナル測定値を処理して、任意の計算を訂正するか、又はオペレータに無効な結果であることを通知することができる。
【0072】
以下の非限定的な実施例は、本明細書に記載されるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法の特徴を例示するものであり、決して本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【0073】
実施例１
高濃度と低濃度の両方で蛋白質を定量するためのラテラルフローアッセイの準備
以下の例は、本明細書に記載されるように、複数の対象分析物を定量するためのラテラルフローアッセイの準備を記載する。この非限定的な例において、対象となる分析物は、単一試料中のタンパク質：Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）、インターフェロンγ誘導タンパク質１０（ＩＰ-１０）、及びＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（ＴＲＡＩＬ）である。この非限定的な例では、ＣＲＰは血清試料中に高められた又は高い濃度で存在し、一方ＩＰ-１０又はＴＲＡＩＬは血清試料中に低濃度で存在する。
高濃度と低濃度の両方で蛋白質を定量するためのラテラルフローアッセイの準備
以下の例は、本明細書に記載されるように、複数の対象分析物を定量するためのラテラルフローアッセイの準備を記載する。この非限定的な例において、対象となる分析物は、単一試料中のタンパク質：Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）、インターフェロンγ誘導タンパク質１０（ＩＰ-１０）、及びＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（ＴＲＡＩＬ）である。この非限定的な例では、ＣＲＰは血清試料中に高められた又は高い濃度で存在し、一方ＩＰ-１０又はＴＲＡＩＬは血清試料中に低濃度で存在する。
【0074】
ＣＲＰは血漿中に存在するタンパク質である。炎症及び感染に反応してＣＲＰ値が上昇する。ＣＲＰは炎症と感染のマーカーであり、炎症と感染の診断に使用できる。被験者の血清中のＣＲＰレベルの上昇は、被験者における炎症及び／又は細菌感染と相関し得る。健康なヒト被験者におけるＣＲＰの正常値は約１μｇ／ｍＬから約１０μｇ／ｍＬである。軽度の炎症及び細菌感染時のＣＲＰ濃度は１０－４０μｇ／ｍＬであり、活性の炎症や細菌感染時のＣＲＰ濃度は４０－２００μｇ／ｍＬであり、重度の細菌感染及び熱傷の場合はＣＲＰ濃度は２００μｇ／ｍＬを超える。ＣＲＰ値の測定やチャート化は、疾患の進行状況や治療効果の判定に有用である。
【0075】
ＣＲＰは、例えば約１μｇ／ｍＬから約１０μｇ／ｍＬの低濃度から２００μｇ／ｍＬを超える非常に高い濃度までの広いダイナミックレンジで血漿中に存在する。ＣＲＰは、場合によっては高い感度で測定できるが、そのような測定は典型的には特異度が低い（例えば、ＣＲＰの測定は濃度の微小な変化に非常に敏感であるが、単一の濃度測定は複数の病態に相関することもあれば、全く病態と相関しないこともある（炎症又は他の非疾患状態)）。本明細書に記載するラテラルフロー装置、試験システム、および方法の実施形態は、有利には、ＣＲＰを非常に高い感度で測定しながら、同じ単一試料中に低濃度で存在する対象分析物の濃度を測定することを可能にし、それにより、全体としてのマルチプレックスアッセイの特異性を高めることができる。このように、本開示の実施形態は、単一試料が単一アッセイに適用される前に希釈または前処理されない状況を含む単一テストイベントにおいて単一ラテラルフローアッセイに適用された単一試料を用いて、ＣＲＰの濃度の１００万分の１の濃度で存在する追加の対象分析物の濃度とともに、その大きなダイナミックレンジにわたるＣＲＰの濃度を非常に正確に測定する。例えば、単一の試料は、希釈していない全血試料；希釈していない静脈血試料；希釈していない毛細血管の血液試料；希釈していない血清試料；希釈されていない血漿試料であり得る。
【0076】
ＩＰ－１０は、ウイルス感染時に血漿中で高度に上昇し、細菌感染時には血漿中で中等度にしか上昇しないタンパク質である。健常なヒト被験者におけるＩＰ－１０の正常濃度は１００－３００ｐｇ/ｍＬ程度、細菌感染時のＩＰ－１０の濃度は３００－５００ｐｇ／ｍＬ程度であり得る。ウイルス感染時のＩＰ－１０の濃度は５００－１０００ｐｇ／ｍＬ程度である。
【0077】
ＴＲＡＩＬは、ウイルス感染中に血漿中で上昇するタンパク質であり、細菌感染中にＴＲＡＩＬのレベルは抑制され得る。健康なヒト被験者におけるＴＲＡＩＬの正常レベルは約２０－１００ｐｇ/ｍＬの範囲である。ウイルス感染中のＴＲＡＩＬの濃度は２０－５００ｐｇ/ｍＬの範囲である。
【0078】
ＣＲＰ、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬの濃度又は存在を測定するためのアッセイは、低濃度の分析物の検出及び高濃度の分析物の同時検出を必要とする。実際、ＣＲＰ濃度はＩＰ－１０及び／又はＴＲＡＩＬの濃度よりも１００万倍高い可能性がある。ＣＲＰの軽度増加、ＩＰ－１０の増加、及びＴＲＡＩＬの検出はウイルス感染を示す可能性がある。ＣＲＰ及びＩＰ－１０のレベル上昇の検出及びＴＲＡＩＬの非検出は、細菌感染を示す可能性がある。ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬの検出がなく、ＣＲＰレベルの上昇のみの検出は、炎症を示す可能性がある。ＣＲＰ、ＩＰ－１０、又はＴＲＡＩＬのいずれも検出されないこと（あるいは約１μｇ／ｍＬから約１０μｇ／ｍＬの健康な被験者の範囲内でのＣＲＰの検出）は、感染について陰性の結果の可能性があり、これは、被験者がウイルス又は細菌感染に罹患している可能性が低いことを示す。
【0079】
この非限定的例に従って準備されたアッセイは、ＣＲＰの濃度が高く、ＩＰ－１０又はＴＲＡＩＬの濃度が低い場合でも、全血又は全血試料の画分におけるＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬ（対象分析物）の存在及び濃度を決定するために使用することができる。アッセイは、標識、ＣＲＰに特異的に結合する第１の抗体又はそのフラグメント、及びＣＲＰを含む複合体を含む。アッセイは、ＩＰ－１０に特異的に結合する標識された第２の抗体又はそのフラグメント、及びＴＲＡＩＬに特異的に結合する標識された第３の抗体又はそのフラグメントをさらに含む。
【0080】
アッセイを準備するために、抗ＣＲＰ抗体を金ナノ粒子とインキュベートし、標識抗ＣＲＰ抗体を形成した。この標識抗体をＣＲＰとインキュベートし、ＣＲＰに結合した標識抗体の複合体を形成した。この複合体を含む溶液をエアジェットで噴霧し、複合体を１．８μＬ／テストストリップの量でコンジュゲートパッド（標識ゾーン）上に付着させた。
【0081】
抗ＩＰ－１０抗体を金ナノ粒子とインキュベートし、標識抗ＩＰ－１０抗体を形成した。標識された抗ＩＰ－１０抗体を含む溶液をエアジェットで噴霧することによって、標識された抗ＩＰ－１０抗体をコンジュゲートパッド（標識ゾーン）上に７μＬ／テストストリップの量で付着させた。抗ＴＲＡＩＬ抗体を金ナノ粒子とインキュベートして標識抗ＴＲＡＩＬ抗体を形成した。標識された抗ＴＲＡＩＬ抗体を含む溶液をエアジェットで噴霧することによって、標識された抗ＴＲＡＩＬ抗体を７μＬ／テストストリップの量でコンジュゲートパッド（標識ゾーン）上に付着させた。コンジュゲートパッドを加熱して、複合体、並びにコンジュゲートパッドに対する標識抗ＩＰ－１０抗体及び標識抗ＴＲＡＩＬ抗体のそれぞれを乾燥させた。
【0082】
コンジュゲートパッド上に付着した抗体－標識－ＣＲＰ複合体の量は、試験システムがＣＲＰの上昇したレベルを定量することを可能にする捕捉ゾーンでの最適範囲の光シグナルを提供するために必要な量の複合体を確保するために慎重に考慮された。コンジュゲートパッド上に過剰量の複合体を付着させると、用量反応曲線がシフトし、定量可能なＣＲＰ濃度が過度に高くなる（非常に高濃度のＣＲＰ（存在すれば）に対しては潜在的に光シグナルを発生させるが、軽度から高濃度に対しては光シグナルを発生させない）。コンジュゲートパッド上に十分な量の複合体を付着させないと、用量反応曲線がもう一方の方向にシフトし、その結果、非常に高いＣＲＰ濃度は定量化できないが比較的低いＣＲＰ濃度の定量化を可能にするシグナルが生じる。
【0083】
この例では、コンジュゲートパッドに付加する最適量の抗体－標識－ＣＲＰ複合体により、コンジュゲートパッドに５０ｎｇのＣＲＰが付着し、これは７０．０６ＡＵのシグナルに相当する。この量において、捕捉ゾーンで捕捉剤と結合するために競合する際の試料中の非標識ＣＲＰと抗体－標識－ＣＲＰ複合体との比が、非標識ＣＲＰ濃度の最適範囲にわたって強い光シグナルを生成し、それによってシグナルの適切な分解能を得ることができ、試料中の上昇したＣＲＰ濃度を正確に定量することができる。加えて、コンジュゲートパッド上に付着した標識抗ＩＰ－１０抗体及び標識抗ＴＲＡＩＬ抗体の量は、テストストリップ当たり約２６０ｎｇであった。
【0084】
さらに、検出ゾーンを有するアッセイを準備した。検出ゾーンは、対象分析物毎の捕捉ゾーンを含む。かくして、検出ゾーンは、ＣＲＰに特異的に結合する第１の固定化捕捉剤を含む第１の捕捉ゾーン、ＩＰ－１０に特異的に結合する第２の固定化捕捉剤を含む第２の捕捉ゾーン、及びＴＲＡＩＬに特異的に結合する第３の固定化捕捉剤を含む第３の捕捉ゾーンを含む。
【0085】
この例では、抗ＣＲＰ抗体を０．７５μＬ／ｃｍで２．４ｍｇ／ｍＬの量で第１の捕捉ゾーンに付着させ、抗ＩＰ－１０抗体を０．７５μＬ／ｃｍで２．４ｍｇ／ｍＬの量で第２の捕捉ゾーンに付着させ、抗ＴＲＡＩＬ抗体を０．７５μＬ／ｃｍで３ｍｇ／ｍＬの量で第３の捕捉ゾーンに付着させた。
【0086】
この例では、検出ゾーンは、ポジティブコントロール捕捉ゾーンとネガティブコントロール捕捉ゾーンも含む。ポジティブコントロール捕捉ゾーンは、アッセイが適切に機能することを確実にするために準備される。この例では、ポジティブコントロール捕捉ゾーンは、ビオチンで誘導体化された固定化ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ－ビオチン）を含む。流体試料と再水和しポジティブコントロール捕捉ゾーンに流れた、テストストリップ上に存在する標識された抗ビオチン抗体を、固定化されたＢＳＡ－ビオチンが捕捉し、アッセイが適切に機能することを示す。標識された抗ビオチン抗体は、ポジティブコントロールラインで捕捉され、ポジティブコントロールシグナルは、アッセイが適切に機能することを示す。ポジティブコントロールシグナルは、対象検体の濃度の精度を高めるために、第１の捕捉ゾーン、第２の捕捉ゾーン、及び第３の捕捉ゾーンの相対的シグナル強度を決定するための基準線としても使用されてよい。
【0087】
ネガティブコントロール捕捉ゾーンは、流体試料中に存在し得る干渉成分に対する固定化抗体を含む。このような干渉成分は、第１の捕捉ゾーン、第２の捕捉ゾーン、又は第３の捕捉ゾーンと干渉し、それにより、誤ったシグナル強度を引き起こす可能性がある。また、干渉成分は、ネガティブコントロール捕捉ゾーンに結合する。本明細書に開示されるリーダ及びデータ分析器の実施形態は、ネガティブコントロールゾーンから得られたシグナル測定値を処理して、第１の捕捉ゾーン、第２の捕捉ゾーン、及び第３の捕捉ゾーンで測定された信号を補正するか、または試験が無効であったことをオペレータに警告することができる。
【0088】
実施例２
単一マルチプレックスラテラルフローアッセイを用いたＣＲＰ、ＩＰ－１０、又はＴＲＡＩＬの定量
ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬと比較してＣＲＰの濃度は大幅に変化するため、サンドイッチ型ラテラルフローアッセイは、ＣＲＰが高濃度で存在する場合にＣＲＰを定量すると共に、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬが（低濃度又は高濃度で）存在する場合にＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬの濃度を同時に定量するのには一般的に不適当である。典型的な体積の試料中にいかなる濃度で存在する場合でも、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬは、１－９９９ｐｇ／ｍＬのオーダーで存在するが、対照的に、ＣＲＰは、同じ典型的な体積の試料中に存在する場合、１－９９９μｇ／ｍＬのオーダーの濃度で存在する。ＣＲＰの上昇した濃度を測定するには、以前は試料の連続希釈を必要としていたため、非効率的かつ面倒なプロセスとなり、また、既に低濃度になっているＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬの濃度を検出不可能な濃度まで低下させてしまっていた。しかしながら、本明細書に記載されているラテラルフロー装置、試験システム、及び方法を用いて、高濃度のＣＲＰ及び大幅に低濃度のＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬ（例えばＣＲＰの１００万分の１の濃度）を、正確に、信頼性よく、かつ迅速に定量することができる。
単一マルチプレックスラテラルフローアッセイを用いたＣＲＰ、ＩＰ－１０、又はＴＲＡＩＬの定量
ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬと比較してＣＲＰの濃度は大幅に変化するため、サンドイッチ型ラテラルフローアッセイは、ＣＲＰが高濃度で存在する場合にＣＲＰを定量すると共に、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬが（低濃度又は高濃度で）存在する場合にＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬの濃度を同時に定量するのには一般的に不適当である。典型的な体積の試料中にいかなる濃度で存在する場合でも、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬは、１－９９９ｐｇ／ｍＬのオーダーで存在するが、対照的に、ＣＲＰは、同じ典型的な体積の試料中に存在する場合、１－９９９μｇ／ｍＬのオーダーの濃度で存在する。ＣＲＰの上昇した濃度を測定するには、以前は試料の連続希釈を必要としていたため、非効率的かつ面倒なプロセスとなり、また、既に低濃度になっているＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬの濃度を検出不可能な濃度まで低下させてしまっていた。しかしながら、本明細書に記載されているラテラルフロー装置、試験システム、及び方法を用いて、高濃度のＣＲＰ及び大幅に低濃度のＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬ（例えばＣＲＰの１００万分の１の濃度）を、正確に、信頼性よく、かつ迅速に定量することができる。
【0089】
実施例１で準備したラテラルフローアッセイを、下記の表１に記載した種々の濃度のＣＲＰ、ＩＰ－１０、又はＴＲＡＩＬを含む試料と接触させた。流体試料は、表１に示される量のＣＲＰ、ＩＰ－１０、又はＴＲＡＩＬを４５μＬのヒト血清中に添加することによって調製した。試料をラテラルフローアッセイで受け取り、３０秒後、４５μＬのＨＥＰＥＳ緩衝液で追跡した。１０分後、光シグナルを測定した。図７Ａ－図７Ｃは、ラテラルフローアッセイについて得られた用量応答曲線を示す。図７Ａは、ＩＰ－１０又はＴＲＡＩＬが存在しない場合のＣＲＰ濃度の上昇に対する用量反応曲線を示す。図７Ａにおいて、ＣＲＰの用量反応曲線のシグナル強度（正方形でプロット）は、ＣＲＰ濃度の増加とともに減少し、試料中に存在する非標識ＣＲＰと抗体－標識－ＣＲＰ複合体との競合に一致している。図７Ａにおいて、ＩＰ－１０（三角形でプロット）及びＴＲＡＩＬ（円でプロット）についての用量応答曲線のシグナル強度は、０又はほぼ０のままであり、試料中にＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬが存在しない（ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬが検出可能レベル以下である）ことを示す。
【0090】
図７Ｂは、ＣＲＰ又はＴＲＡＩＬが存在しないＩＰ－１０の濃度増加に対する用量反応曲線を示す。図７Ｂでは、ＩＰ－１０に対する用量応答曲線のシグナル強度（三角形）は、ＩＰ－１０の濃度の増加とともに増加する。図７Ｂでは、ＴＲＡＩＬに対する用量応答曲線のシグナル強度（円）は、０又はそれに近い値のままであり、試料中にＴＲＡＩＬが存在しない（又は検出可能レベル未満のレベルでＴＲＡＩＬが存在する）ことを示す。更に、ＣＲＰに対する用量反応曲線に対するシグナル強度（正方形）は、シグナル最大（７０ＡＵ付近）のままであり、試料中にＣＲＰが存在しないこと（又は検出可能レベル未満のＣＲＰの存在）を示す。
【0091】
図７Ｃは、ＣＲＰ又はＩＰ－１０が存在しない状態で、ＴＲＡＩＬ濃度を増加させた場合の用量反応曲線を示す。図７Ｃでは、ＴＲＡＩＬの濃度が増加するにつれて、ＴＲＡＩＬの用量応答曲線のシグナル強度（円）が増加する。図７Ｃでは、ＩＰ－１０の用量応答曲線のシグナル強度（三角形）がゼロまたはそれに近いままであり、試料中にＩＰ－１０が存在しないこと（又は検出可能レベル未満のＩＰ－１０の存在）を示している。更に、ＣＲＰに対する用量反応曲線のシグナル強度（正方形）は、シグナル最大（７０ＡＵ付近）のままであり、試料中にＣＲＰが存在しないこと（又は検出可能レベル未満のＣＲＰの存在）を示す。
表１：ＣＲＰ、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬのラテラルフローアッセイ
表１：ＣＲＰ、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬのラテラルフローアッセイ
【0092】
実施例３
単一マルチプレックスラテラルフローアッセイを用いたＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬの同時定量
実施例２は、血清試料中のＣＲＰ、ＩＰ－１０、又はＴＲＡＩＬを同時に検出するための単一のマルチプレックスラテラルフローアッセイを示す。この実施例は、さらに、血清試料中のＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬのいずれか１つ以上の組み合わせの存在を検出するための単一のラテラルフローアッセイを示す。
単一マルチプレックスラテラルフローアッセイを用いたＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬの同時定量
実施例２は、血清試料中のＣＲＰ、ＩＰ－１０、又はＴＲＡＩＬを同時に検出するための単一のマルチプレックスラテラルフローアッセイを示す。この実施例は、さらに、血清試料中のＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬのいずれか１つ以上の組み合わせの存在を検出するための単一のラテラルフローアッセイを示す。
【0093】
実施例１で準備したラテラルフローアッセイを、以下の表２に記載するように、ＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬの組み合わせを含む試料と接触させた。流体試料は、ヒト血清置換物４５μＬ中に、表２に示すように、４０μｇ／ｍＬの量のＣＲＰ、５００ｐｇ／ｍＬの量のＩＰ－１０、又は２５０ｐｇ／ｍＬの量のＴＲＡＩＬのいずれか、又はそれらの組み合わせを添加することにより調製された。試料をラテラルフローアッセイで受け取り、３０秒後、４５μＬのＨＥＰＥＳ緩衝液で追跡した。１０分後、光シグナルを観測した。図８は、表２の各条件のラテラルフローアッセイ装置を示す。図８は、以下の条件（左から右へ）の下での６つのラテラルフローアッセイ装置を示す：ＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬのそれぞれの存在（図１Ａ及び図１Ｂも参照）；ＣＲＰ、ＩＰ－１０、ＴＲＡＩＬの不存在（図２Ａ及び図２Ｂも参照）；ＣＲＰ単独の存在（図３Ａ及び図３Ｂも参照）；ＩＰ－１０単独の存在（図４Ａ及び図４Ｂも参照）；ＴＲＡＩＬ単独の存在（図５Ａ及び図５Ｂも参照）；ＣＲＰとＩＰ－１０の両方の存在（図６Ａ及び図６Ｂも参照）。図８において、試料中にＣＲＰが存在しないラテラルフローアッセイは、ＣＲＰ捕捉ゾーンで最大シグナル強度をもたらす一方、ＣＲＰが試料中に存在したラテラルフローアッセイは、ＣＲＰ捕捉ゾーンでシグナル強度を減少させる。逆に、ＩＰ－１０又はＴＲＡＩＬの存在は、それぞれＩＰ－１０捕捉ゾーン又はＴＲＡＩＬ捕捉ゾーンにおけるシグナル強度を増加させる。ＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬの組み合わせを有する試料は、それぞれの分析物の存在を示し、炎症、ウイルス感染、又は細菌感染の測定に使用することができる。
表２：ＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬの組み合わせを試験するためのラテラルフローアッセイ
表２：ＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬの組み合わせを試験するためのラテラルフローアッセイ
【0094】
実施例２及び３は、１つ又は複数の対象分析物が高濃度で存在し、１つ又は複数の対象分析物が低濃度で存在する場合において、高濃度で存在する１つ又は複数の対象分析物の濃度が低濃度で対象分析物の量の数１００万倍の量で存在する場合であっても、複数の対象分析物の濃度を決定するための本明細書に記載された例示的ラテラルフローアッセイの有効であることを示す。実施例２及び３は、低濃度の２つの分析物を測定するための２つのサンドイッチ型ラテラルフローアッセイを、単一のテストストリップ上で高濃度の分析物を検出するように構成されたサンドイッチ型アッセイと組み合わせて使用するが、本開示は、他の構成にも適用可能であることが理解されるであろう。別の非限定的な例として、本明細書に記載されるラテラルフローアッセイは、単一のテストストリップ上で高濃度の２つの分析物を検出するように構成された２つのサンドイッチ型アッセイと組み合わせて、低濃度の１つの分析物を測定するための１つのサンドイッチ型ラテラルフローアッセイを用いることができる。
【0095】
有利には、本開示によるラテラルフローアッセイは、ＣＲＰの濃度を１０μｇ／ｍＬを超える濃度で正確に測定することを可能にし、同時にＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬの濃度を３０及び１０００ｐｇ／ｍＬの間の濃度で正確に測定することを可能にする。これは、炎症状態、ウイルス感染状態、又は細菌感染状態などのようにＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬの１つ以上が存在し得る疾患及び非疾患状態を正確に診断するのに特に有利である。本開示によるラテラルフローアッセイは、単一のアッセイにおいてＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬのそれぞれの濃度を決定することによって、炎症、ウイルス感染、又は細菌感染を区別することができる。ＣＲＰ、ＩＰ－１０及びＴＲＡＩＬは、単一の試験事象において単一のアッセイに適用される単一の試料中に存在し得る。
【0096】
さらに、本願明細書に記載されるラテラルフロー装置は、試料を希釈する必要なしに、１回の単一アッセイで試料中の複数の分析物の上昇した濃度を定量する。高濃度の分析物を定量するためのアッセイは、しばしば、アッセイ上の分析物の総量を減少させるために試料を希釈する。希釈には、さらなる計算と同様に追加の物理的ステップが必要である。加えて、希釈は、高濃度の分析物に有用であり得るが、低濃度の分析物を検出する能力を低下させてしまうので、低濃度の分析物は希釈により害を被る。したがって、希釈は、低濃度及び高濃度の分析物の両方を検出するための単一のアッセイには適していない。本開示のラテラルフローアッセイは、１回の試験後に検出ゾーンで得られたシグナルに基づいて、複数の分析物濃度における微小差を決定することができる。
【0097】
本開示によるラテラルフローアッセイを用いた状態診断法
本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、医学的状態を診断するためにラテラルフローアッセイを使用する方法に関する。いくつかの態様において、本方法は、本明細書に記載されるようなラテラルフローアッセイを提供することを含む。いくつかの態様において、本方法は、ラテラルフローアッセイの試料リザーバにおいて試料を受け取ることを含む。
本明細書で提供されるいくつかの実施形態は、医学的状態を診断するためにラテラルフローアッセイを使用する方法に関する。いくつかの態様において、本方法は、本明細書に記載されるようなラテラルフローアッセイを提供することを含む。いくつかの態様において、本方法は、ラテラルフローアッセイの試料リザーバにおいて試料を受け取ることを含む。
【0098】
いくつかの実施形態において、試料は、環境又は生物学的供給源を含む供給源から得られる。いくつかの実施形態において、試料は、１つ以上の対象分析物を有することが疑われる。いくつかの実施形態において、試料は、対象分析物を有することが疑われない。いくつかの実施形態において、試料は、複数の分析物の不在又は存在の検証のために得られ、分析される。いくつかの態様において、試料は、試料中の複数の分析物の量のために得られ、分析される。いくつかの実施形態において、試料中に存在する１以上の分析物のいずれか１つの量は、健康な被験者に存在する正常な値よりも少ないか、健康な被験者に存在する正常な値であるか、又は正常な被験者に存在する正常な値よりも多い。
【0099】
いくつかの実施形態では、ラテラルフローアッセイの試料リザーバで試料を受け取ることは、試料をラテラルフローアッセイと接触させることを含む。試料は、スポイト又は他のアプリケータのように、外部適用により試料を試料リザーバに導入することによって、ラテラルフローアッセイに接触してもよい。いくつかの実施形態では、例えば、テストストリップが試料を保持する容器に浸漬される場合のように、試料リザーバを試料に直接浸漬してもよい。いくつかの実施形態において、試料は、試料リザーバに注ぎ込まれ、滴下され、噴霧され、配置され、又は他の方法で接触され得る。
【0100】
本開示の実施形態における複合体は、対象分析物に特異的に結合する抗体、標識、及び対象分析物を含み、試料リザーバ内又は下流のコンジュゲートパッド（又は標識ゾーン）上に付着され得る。装置は、第１の対象分析物、標識、及び第１の対象分析物に特異的に結合する抗体を有する第１の複合体を含むことができる。この複合体は、試料中に高濃度で存在し得る分析物の存在及び／又は量を決定するために使用される。したがって、オペレータが、高濃度で存在する２つ以上の対象分析物の存在及び／又は量を決定することに関心がある場合、付加的な複合体を装置に含めてもよい。
【0101】
さらに、装置は、対象分析物に特異的に結合する抗体及び標識を含むが対象抗体を含まない標識抗体を、含んでもよい。装置は、第２の対象分析物に特異的に結合する第２の抗体と標識とを含む第２の標識抗体をさらに含んでもよく、装置はまた、第３の対象分析物に特異的に結合する第３の抗体及び標識を含む第３の標識抗体を含んでもよい。標識抗体は、低濃度で試料中に存在し得る分析物の存在及び／又は量の決定のために使用される。したがって、オペレータが、より多くの第２の対象分析物及び第３の対象分析物の存在及び／又は量を決定することに関心がある場合には、追加の標識抗体を装置に含めてもよい。標識抗体は、試料リザーバの内部又は下流のコンジュゲートパッド（又は標識ゾーン）上に付着され得る。
【0102】
第１の複合体、第２の標識抗体、及び第３の標識抗体は、物理的又は化学的結合によりコンジュゲートパッド上に結合され得る。試料は、試料が試料リザーバに添加された後、第１の複合体、第２の標識抗体、及び第３の標識抗体を可溶化し、第１の複合体、第２の標識抗体、及び第３の標識抗体をコンジュゲートパッドに保持していた結合を開放する。第２の標識抗体は、第２の対象分析物が試料中に存在する場合、第２の対象分析物に結合して第２の複合体を形成する。第３の標識抗体は、第３の対象分析物が試料中に存在する場合、第３の対象分析物に結合して第３の複合体を形成する。第１の対象分析物を含む又は第１の対象分析物を含まない試料と、第１の複合体と、第２の複合体（第２の対象分析物が試料中に存在する場合）と、第３の複合体（試料中に第３の対象分析物が存在する場合）とは、ラテラルフローアッセイを通って検出ゾーンまで流体の前面に沿って流れる。検出ゾーンは、各複合体を捕捉するための捕捉ゾーンを含むことができる。例えば、検出ゾーンは、第１の複合体を捕捉するための第１の捕捉ゾーンと、第２の複合体を捕捉するための第２の捕捉ゾーンと、第３の複合体を捕捉するための第３の捕捉ゾーンとを含むことができる。第１の捕捉ゾーンに固定化された第１の捕捉剤は、第１の分析物（存在する場合）及び第１の複合体と結合する。第１の複合体が第１の捕捉ゾーンで第１の捕捉剤に結合すると、標識からの第１のシグナルが検出される。第１のシグナルは、本明細書に記載する光シグナルを含むことができる。低濃度の第１の分析物が試料中に存在する場合（例えば健康レベル以下のレベル)、第１の捕捉ゾーンにおける最大強度シグナルが検出される。高濃度の第１の分析物（例えば健康値を超える値）では、第１のシグナルの強度は、試料中の第１の分析物の量に比例して減少する。第１のシグナルは、第１の対象分析物についての用量応答曲線上の値と比較され、試料中の第１の分析物の濃度が決定される。
【0103】
第２の捕捉ゾーンに固定化された第２の捕捉剤は、第２の複合体に結合する。第２の複合体が第２の捕捉ゾーンで第２の捕捉剤に結合すると、標識からの第２のシグナルが検出される。第２のシグナルは、本明細書に記載される光シグナルを含むことができ、第１のシグナルと同じ波長であってもよく、又は第１のシグナルとは異なる波長であってもよい。第２の分析物の濃度が増加するにつれて、第２の複合体の形成が増加し、その結果、第２の捕捉ゾーンにおいて第２の捕捉剤によって捕捉される第２の複合体の量が増加し、その結果、第２のシグナル強度が増加する。
【0104】
第３の捕捉ゾーンに固定化された第３の捕捉剤は、第３の複合体に結合する。第３の複合体が第３の捕捉ゾーンで第３の捕捉剤に結合すると、標識からの第３のシグナルが検出される。第３のシグナルは、本明細書に記載される光シグナルを含むことができ、第１のシグナル又は第２のシグナルと同じ波長であってもよく、又は第１のシグナル又は第２のシグナルと異なる波長であってもよい。第３の分析物の濃度が増加すると、第３の複合体の形成が増加し、その結果、第３の捕捉ゾーンにおいて第３の捕捉剤によって捕捉される第３の複合体の量が増加し、その結果、第３のシグナル強度が増加する。
【0105】
いくつかの態様において、第１の分析物は、高濃度で存在する。第１の分析物の高い濃度は、健康なレベルを超える第１の分析物の濃度を指すことができる。従って、第１の分析物の高濃度は、健康なレベルよりも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１２５％、１５０％、２００％、又はそれ以上大きい第１の分析物の濃度を含むことができる。いくつかの態様において、第１の対象分析物は、約１から約１０μｇ／ｍＬの量で健康な個人の血清中に存在するＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）を含む。したがって、試料中のＣＲＰ濃度の上昇は、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、又は２００μｇ／ｍＬ以上の量を含む。
【0106】
いくつかの態様において、第２の分析物は、高濃度で存在する。第２の分析物の高い濃度は、健康なレベルを超える第２の分析物の濃度を指すことができる。従って、第２の分析物の高濃度は、健康なレベルよりも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１２５％、１５０％、２００％、又はそれ以上高い第２の分析物の濃度を含むことができる。いくつかの態様において、第２の対象分析物は、健康な個人の血清中に約１００から約３００ｐｇ／ｍＬの量で存在するインターフェロンγ誘導タンパク質１０（ＩＰ－１０）を含む。したがって、試料中のＩＰ－１０の高濃度は、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０又は５００ｐｇ／ｍＬ以上の量を含む。
【0107】
いくつかの態様において、第３の分析物は、高濃度で存在する。第３の分析物の高濃度は、健康なレベルを超える第３の分析物の濃度を指すことができる。従って、第３の分析物の高濃度は、健康なレベルより５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％、１２５％、１５０％、２００％、又はそれ以上高い第３の分析物の濃度を含むことができる。いくつかの態様において、第３の対象分析物は、健康な個人の血清中に約１から約１５ｐｇ／ｍＬの量で存在するＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（ＴＲＡＩＬ）を含む。したがって、試料中のＴＲＡＩＬの高濃度は、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、又は２００ｐｇ／ｍＬ以上の量を含む。
【0108】
いくつかの実施形態では、第１の分析物、第２の分析物、第３の分析物、またはそれらの組み合わせが試料中に高濃度で存在することが決定されると、対象者は特定の疾患と診断される。例えば、ＣＲＰ濃度が上昇しているが、ＩＰ－１０又はＴＲＡＩＬの上昇がない場合、炎症を示すことができる。ＩＰ-１０及びＣＲＰ濃度が上昇しているが、ＴＲＡＩＬの上昇がないことは、細菌感染を示すことができる。ＣＲＰ、ＩＰ－１０、及びＴＲＡＩＬのすべての濃度の上昇は、ウイルス感染を示すことができる。いくつかの実施形態では、炎症の診断は、ＣＲＰの濃度が１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、又は２００μｇ／ｍＬ以上であるが、ＩＰ-１０及びＴＲＡＩＬの両方の濃度が健康な範囲内であると判定された場合に行われる。いくつかの実施形態では、細菌感染の診断は、ＣＲＰの濃度が１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０又は２００μｇ／ｍＬ以上であり、ＩＰ-１０の濃度が３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、または５００ｐｇ／ｍＬ以上であるが、ＴＲＡＩＬの濃度が健康な範囲内であると判定された場合に行われる。いくつかの実施形態では、ウイルス感染症の診断は、ＣＲＰ濃度が低濃度で存在し、ＩＰ-１０及びＴＲＡＩＬ濃度の両方が上昇している場合に行われる。非限定的な例では、ウイルス感染の診断は、ＣＲＰ濃度が上昇していない（例えば、約１μｇ／ｍＬから約１０μｇ／ｍＬの間）と決定され、ＩＰ-１０濃度が３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０又は５００ｐｇ／ｍＬ以上であり、ＴＲＡＩＬの濃度が２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、又は５００ｐｇ／ｍＬ以上であると判定されたときに行われる。
【0109】
炎症、細菌感染又はウイルス感染を含む状態の診断は、１つの対象分析物（ＣＲＰなど）の濃度が他の対象分析物（ＩＰ－１０やＴＲＡＩＬなど）よりも大幅に多い量で存在する場合でも、本明細書に記載される単一のラテラルフローアッセイ装置上の単一の試料の単一の適用から行うことができる。したがって、単一の装置は、低濃度で存在する分析物よりも１０００万、９００万、８００万、７００万、６００万、５００万、４００万、３００万、２００万、１００万、５０万、１０万、５万、１万、５０００、１０００、５００、１００、又は１０倍多い量で存在する対象分析物の存在及び／又は濃度を正確に決定することができる。
【0110】
本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法の上述の実施例は、単一のラテラルフローアッセイ（例えば単一のラテラルフローアッセイテストストリップ）に適用された単一試料中のＣＲＰ、ＴＲＡＩＬ、及びＩＰ－１０の存在及び／又は濃度を、単一の適用で検出する。本開示は、これらの実施例に限定されないことが理解されよう。例えば、別の非限定的な例では、本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、単一の適用において、単一のラテラルフローアッセイ（例えば単一のラテラルフローアッセイテストストリップ）に適用された単一の試料におけるＣＲＰ、ＴＲＡＩＬ、及びＭｘ１の存在及び／又は濃度を検出することができる。さらなる非限定的な例においては、本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、単一の適用において、単一のラテラルフローアッセイ（例えば単一のラテラルフローアッセイテストストリップ）に適用される単一の試料におけるＣＲＰ、ＰＣＴ、及びＩＰ－１０の存在及び／又は濃度を検出することができる。さらに別の非限定的な例では、本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、単一の適用において単一のラテラルフローアッセイ（例えば単一のラテラルフローアッセイテストストリップ）に適用された単一の試料におけるＣＲＰ、ＰＣＴ、及びＭｘ１の存在及び／又は濃度を検出することができる。さらに別の非限定的な例において、本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、単一の適用における単一のラテラルフローアッセイ（例えば単一のラテラルフローアッセイテストストリップ）に適用される単一の試料におけるＣＲＰ、ＴＲＡＩＬ、ＩＰ－１０、Ｍｘ１、及びＰＣＴ（またはこれらの任意の組み合わせ）の存在及び／又は濃度を検出することができる。さらに別の非限定的な例において、本開示による、ラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、単一の適用における単一のラテラルフローアッセイ（例えば単一のラテラルフローアッセイテストストリップ）に適用される単一試料におけるＣＲＰ及び／又はＴＲＡＩＬ、ＩＰ－１０、Ｍｘ１、及びＰＣＴのいずれかの存在および/または濃度を検出することができる。これらの非限定的な実施例に列挙される特定の分析物は、本開示を限定するのではなく例示するものであることが理解されるであろう。また、任意の対象分析物は、ここに記載されるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法を用いて検出及び測定することができる。
【0111】
高濃度分析物の存在及び濃度を検出できる本開示によるマルチプレックスラテラルフローアッセイの追加の実施形態
本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、１つ以上の対象分析物が試料中に高濃度または高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が試料中に低濃度で存在する状況において、複数の対象分析物の存在又は量を正確に決定する。有利には、本明細書に記載されるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、単一試験事象において単一試料を単一テストストリップなどの単一のラテラルフローアッセイに適用した後に、大幅に異なる濃度で単一試料中に存在する対象分析物の存在又は量を決定する。したがって、本明細書に記載されるラテラルフローアッセイは、分析物が大幅に異なる濃度範囲で存在する場合であっても、単一試料において複数の分析物を同時に検出することができる。試料中に高濃度で存在する１以上の対象分析物の存在又は量を決定する例示的なラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、図１Ａ－図６Ｂに示した非限定的な実施形態を参照して上述した。さらなる例示的な実施形態は、２０１８年６月２５日に出願された国際出願第ＰＣＴ/ＵＳ２０１８/０３９３４７号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、１つ以上の対象分析物が試料中に高濃度または高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が試料中に低濃度で存在する状況において、複数の対象分析物の存在又は量を正確に決定する。有利には、本明細書に記載されるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、単一試験事象において単一試料を単一テストストリップなどの単一のラテラルフローアッセイに適用した後に、大幅に異なる濃度で単一試料中に存在する対象分析物の存在又は量を決定する。したがって、本明細書に記載されるラテラルフローアッセイは、分析物が大幅に異なる濃度範囲で存在する場合であっても、単一試料において複数の分析物を同時に検出することができる。試料中に高濃度で存在する１以上の対象分析物の存在又は量を決定する例示的なラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、図１Ａ－図６Ｂに示した非限定的な実施形態を参照して上述した。さらなる例示的な実施形態は、２０１８年６月２５日に出願された国際出願第ＰＣＴ/ＵＳ２０１８/０３９３４７号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0112】
本開示のマルチプレックスラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、付加的な技術を用いて、試料中に高濃度で存在する１つ以上の対象分析物の存在又は量を決定することができる。例えば、２０１８年１２月３日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０６３５８６号に記載されている付加的なラテラルフロー装置、試験システム、及び方法は、本開示によるマルチプレックスラテラルフロー装置、試験システム、及び方法において実施して、試料中に高濃度で存在する１以上の対象分析物の存在又は量を決定することができる。
【0113】
国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０６３５８６号に記載の実施形態は、流体試料を受けるように構成された流路と、流路に連結された試料受容ゾーンと、捕捉ゾーンと、標識抗体又はそのフラグメントと、捕捉ゾーンの上流の流路における特大粒子とを含むアッセイテストストリップに関する。捕捉ゾーンは、試料受容ゾーンの下流の流路に結合され、対象分析物（例えばＣＲＰだがこれに限定されない）に特異的な固定化捕捉剤を含む。標識抗体又はそのフラグメントは、対象分析物に特異的な捕捉ゾーンの上流の流路に連結される。特大粒子は、対象分析物に特異的な抗体又はそのフラグメントに結合されて、流体試料がアッセイテストストリップ上に受け取られたときに捕捉ゾーンの上流に留まるサイズ及び寸法の抗体結合特大粒子を形成する。本実施例における流路は、対象分析物（例えばＣＲＰだがこれに限定されない）を含む流体試料を受け取るように構成される。標識抗体又はそのフラグメント、及び抗体結合特大粒子は、対象分析物に特異的に結合するために競合する。標識抗体又はそのフラグメントは、流体試料がアッセイテストストリップ上に受け取られるとき、捕捉ゾーンへの流路において、結合された対象分析物とともに流れるように構成される。対象分析物に結合した標識抗体は、捕捉ゾーンで捕捉され、検出可能なシグナルを発する。
【0114】
場合によっては、流路は、対象分析物（例えばＣＲＰだがこれに限定されない）を含む、又は含まない流体試料を受け入れるように構成される。抗体結合特大粒子は、既知量の対象分析物に特異的に結合し、それによって、捕捉ゾーンの上流に既知量の対象分析物を保持する。
【0115】
この実施例におけるアッセイテストストリップは、捕捉ゾーンの下流にコントロールゾーンを含む。コントロールゾーンは、対象分析物に結合せず捕捉ゾーンを通過して流れる標識抗体又はそのフラグメントに特異的に結合する抗体を含む。流体試料が対象分析物を含まない場合、標識抗体又はそのフラグメントは、コントロールゾーンに流れ、コントロールゾーンのみで光シグナルを放射し、流体試料中に対象分析物が存在しないことを示す。固定化捕捉剤は、対象分析物に特異的な抗体又はそのフラグメントを含む。いくつかの態様において、抗体結合特大粒子は、テストストリップの表面上に結合される。ある態様において、特大粒子は、金粒子、ラテックスビーズ、磁性ビーズ、又はシリコンビーズを含む。一部の実施形態では、特大粒子の直径は約１μｍから約１５μｍである。いくつかの態様において、流体試料は、全血、静脈血、毛細血管血、血漿、血清、尿、汗、又は唾液試料からなる群より選択される。ある態様において、対象分析物は、Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）を含み、特大粒子に結合された抗体又はそのフラグメントは、ＣＲＰに結合した抗ＣＲＰ抗体又はそのフラグメントを含む。
【0116】
ＣＲＰのような（ただし、これに限定されない）高濃度の対象分析物の存在及び濃度を測定するための上述の実施形態は、大幅に異なる濃度で試料中に存在する複数の対象分析物を検出するために、本開示による単一のマルチプレックスラテラルフローアッセイテストストリップに含めることができる。例えば、本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法の実施形態は、単一のテストストリップ上で、単一試料中の低濃度の2つの分析物（例えば、図４Ａ－図４Ｂ、図５Ａ－図５Ｂ、及び実施例２及び３を参照して上述した第２の対象分析物１１３及び第３の対象分析物１１４など）を測定するための２つのサンドイッチ型ラテラルフローアッセイを、単一の試験事象において単一のテストストリップに適用された同じ単一試料中の高濃度の対象分析物（例えばＣＲＰだがこれに限定されない）を検出するように構成された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０６３５８６号に記載されたサンドイッチ型アッセイと組み合わせて、採用することができる。
【0117】
本開示によるラテラルフローアッセイを含む試験システムの例
本明細書に記載のラテラルフローアッセイ試験システムは、ラテラルフローアッセイ試験装置（例えばテストストリップ）と、試験装置の全部又は一部を受け入れるように構成されたポートを含むハウジングと、光源及び光検出器を含むリーダと、データ分析器と、それらの組み合わせとを含むことができる。ハウジングは、プラスチック、金属、又は複合材料を含む様々な材料のうちの任意の１つで構成することができる。ハウジングは、診断テストシステムの構成要素のための保護筐体を形成する。ハウジングはまた、テストストリップをリーダに対して機械的に登録するレセプタクルを画定する。レセプタクルは、多種多様な異なるタイプのテストストリップのいずれかを受けるように設計されてもよい。いくつかの実施形態において、筐体は、ベンチ上、現場、家庭、又は家庭、商業、若しくは環境用の施設を含む様々な環境においてラテラルフローアッセイを実施する能力を可能にする可搬型装置である。
本明細書に記載のラテラルフローアッセイ試験システムは、ラテラルフローアッセイ試験装置（例えばテストストリップ）と、試験装置の全部又は一部を受け入れるように構成されたポートを含むハウジングと、光源及び光検出器を含むリーダと、データ分析器と、それらの組み合わせとを含むことができる。ハウジングは、プラスチック、金属、又は複合材料を含む様々な材料のうちの任意の１つで構成することができる。ハウジングは、診断テストシステムの構成要素のための保護筐体を形成する。ハウジングはまた、テストストリップをリーダに対して機械的に登録するレセプタクルを画定する。レセプタクルは、多種多様な異なるタイプのテストストリップのいずれかを受けるように設計されてもよい。いくつかの実施形態において、筐体は、ベンチ上、現場、家庭、又は家庭、商業、若しくは環境用の施設を含む様々な環境においてラテラルフローアッセイを実施する能力を可能にする可搬型装置である。
【0118】
リーダは、テストストリップの検出ゾーンの露出領域を光学的に検査し、検出ゾーン内の複数の捕捉ゾーンを検出することができる１つ以上の光電子部品を含むことができる。いくつかの実施形態では、リーダは、少なくとも１つの光源及び少なくとも１つの光検出器を含む。いくつかの実施形態では、光源は、半導体発光ダイオードを含むことができ、光検出器は、半導体フォトダイオードを含むことができる。テストストリップによって使用される標識の性質に応じて、光源は、特定の波長範囲内の光又は特定の偏光を有する光を放射するように設計され得る。例えば、標識が量子ドットなどの蛍光標識である場合、光源は、標識からの蛍光発光を誘導する波長範囲の光でテストストリップの捕捉ゾーンの露出領域を照射するように設計される。同様に、光検出器は、捕捉ゾーンの露出領域からの光を選択的に捕捉するように設計されてもよい。例えば、標識が蛍光標識である場合、光検出器は、標識によって放射される蛍光の波長範囲内の光、又は特定の偏光の光を選択的に捕捉するように設計される。一方、標識が反射型標識である場合、光検出器は、光源によって放射された光の波長範囲内の光を選択的に捕捉するように設計される。これらの目的のために、光検出器は、捕捉された光の波長範囲又は偏光軸を規定する１つ以上の光学フィルタを含むことができる。標識からのシグナルは、発色基質からの色を検出するための目視観察又は分光光度計、例えば１２５Ｉを検出するガンマカウンターのような放射線を検出する放射線カウンター、又は特定の波長の光の存在下で蛍光を検出する蛍光光度計を用いて分析することができる。酵素結合アッセイを使用する場合、分光光度計を使用して、対象分析物の量の定量分析を行うことができる。本明細書に記載のラテラルフローアッセイは、所望であれば、自動化するか、又はロボット的に実施することができ、複数の試料からのシグナルを同時に検出することができる。さらに、各対象分析物の標識が同一であるか又は異なる場合を含めて、複数の対象分析物について複数のシグナルを検出することができる。
【0119】
データ分析器はリーダによって得られたシグナル測定値を処理します。一般に、データ分析器は、デジタル電子回路またはコンピュータハードウェア、ファームウェア、又はソフトウェアを含む任意のコンピューティング環境又は処理環境に実装することができる。いくつかの実施形態では、データ分析器は、プロセッサ（例えば、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はＡＳＩＣ）及びアナログ－デジタル変換器を含む。データ分析器は、診断テストシステムのハウジング内に組み込むことができる。他の実施形態では、データ分析器は、有線又は無線接続を介して診断テストシステムと通信することができるコンピュータなどの別個の装置内に配置される。また、データ分析器は、データ分析のために、又は結果をレビューするために、無線接続を介して外部ソースへ結果を転送するための回路を含んでもよい。
【0120】
一般的に、結果表示器は、アッセイ試験の１つ以上の結果を示すための様々な異なる機構のいずれか１つを含むことができる。いくつかの実施形態では、結果表示器は、例えば、アッセイ試験の完了を示すために起動される１つ以上のライト（例えば発光ダイオード）を含む。他の実施形態では、結果表示器は、アッセイ試験結果を提示するための英数字ディスプレイ（例えば、２又は３文字の発光ダイオードアレイ）を含む。
【0121】
本明細書に記載のテストシステムは、リーダ、データ分析器、及び結果表示器を含む診断テストシステムの動作中のコンポーネントに電力を供給する電源を含むことができる。電源は、例えば、交換可能なバッテリ又は再充電可能なバッテリによって実施することができる。他の実施形態では、診断テストシステムは、外部ホスト装置（例えば、ＵＳＢケーブルで接続されたコンピュータ）によって電力供給されてもよい。
【0122】
例示的なラテラルフロー装置の特徴
本明細書に記載のラテラルフロー装置は、試料リザーバ（試料受容ゾーンとも呼ばれる）を含むことができ、そこで流体試料は、例えばラテラルフロー装置に存在する免疫クロマトグラフィーテストストリップだがこれに限定されないテストストリップに導入される。一例では、試料は、スポイト又は他のアプリケータのように、外部適用によって試料リザーバに導入され得る。試料は、試料リザーバ上に注ぎ込まれ得るか、又は発現され得る。別の例では、テストストリップが試料を保持する容器内に浸漬される場合のように、試料リザーバを試料内に直接浸漬することができる。
本明細書に記載のラテラルフロー装置は、試料リザーバ（試料受容ゾーンとも呼ばれる）を含むことができ、そこで流体試料は、例えばラテラルフロー装置に存在する免疫クロマトグラフィーテストストリップだがこれに限定されないテストストリップに導入される。一例では、試料は、スポイト又は他のアプリケータのように、外部適用によって試料リザーバに導入され得る。試料は、試料リザーバ上に注ぎ込まれ得るか、又は発現され得る。別の例では、テストストリップが試料を保持する容器内に浸漬される場合のように、試料リザーバを試料内に直接浸漬することができる。
【0123】
本明細書に記載のラテラルフロー装置は、固体支持体又は基材を含むことができる。適切な固体支持体としては、ニトロセルロース、反応トレイのウェルの壁、マルチウェルプレート、試験管、ポリスチレンビーズ、磁性ビーズ、膜、及び微粒子（ラテックス粒子など）が挙げられるが、これらに限定されない。標識剤によるアクセスを可能にする十分な多孔性及び捕捉剤を固定化するための適切な表面親和性を有する任意の適切な多孔質材料を、本明細書に記載されるラテラルフロー装置に使用することができる。例えば、ニトロセルロースの多孔質構造は、多種多様な試薬、例えば捕捉剤に対して優れた吸収及び吸着特性を有する。ナイロンも同様の特性を有し、好適である。ミクロ多孔質構造は、水和状態のゲル構造を有する材料と同様に有用である。
【0124】
有用な固体支持体のさらなる例には、以下のものが含まれる：天然高分子炭水化物及び寒天、アガロース、架橋アルギン酸、置換及び架橋グアーガム、特に硝酸及びカルボン酸とのセルロースエステル、混合セルロースエステル、及びセルロースエーテルのような、合成的に修飾、架橋又は置換された誘導体；架橋又は修飾ゼラチンを含むタンパク質及び誘導体などの窒素含有天然ポリマー；ラテックスやゴムなどの天然炭化水素ポリマー；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル及びその部分加水分解された誘導体を含むビニルポリマー、ポリアクリルアミド、ポリメタクリレート、例えばポリエステルやポリアミドのような上記重縮合物の共重合体及び三元重合体、並びに、ポリウレタン又はポリエポキシドのような他のポリマーなど、好適な多孔質構造で調製することができる合成ポリマー；硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、アルカリ及びアルカリ土類金属のケイ酸塩、アルミニウム及びマグネシウムを含むアルカリ土類金属及びマグネシウムの硫酸塩又は炭酸塩のような多孔質無機材料；粘土、アルミナ、タルク、カオリン、ゼオライト、シリカゲル、ガラスなどのアルミニウム又はケイ素の酸化物又は水和物（これらの材料は、上記のポリマー材料と共にフィルタとして使用することができる）；前記の種類の混合物又は共重合体、例えば、既存の天然ポリマー上で合成ポリマーの初期化重合することにより得られるグラフトコポリマー。
【0125】
本明細書に記載されるラテラルフロー装置は、ニトロセルロースなどの多孔質固体支持体をシート又はストリップの形態で含むことができる。このようなシート又はストリップの厚さは、広い範囲、例えば、約０．０１ｍｍから０．５ｍｍ、約０．０２ｍｍから０．４５ｍｍ、約０．０５ｍｍから０．３ｍｍ、約０．０７５ｍｍから０．２５ｍｍ、約０．１ｍｍから０．２ｍｍ、又は約０．１１ｍｍから０．１５ｍｍの範囲で変えることができる。このようなシート又はストリップの孔のサイズは、同様に、広い範囲、例えば、約０．０２５から１５ミクロン、より具体的には、約０．１から３ミクロンの範囲で変化し得る。しかしながら、孔径は、固体支持体の選択における限定要素であることは意図されていない。適用可能な場合、固体支持体の流量もまた、広い範囲、例えば、約１２．５から９０秒／ｃｍ（５０から３００秒／４ｃｍ）、約２２．５から６２．５秒／ｃｍ（９０から２５０秒／４ｃｍ）、約２５から６２．５秒／ｃｍ（１００から２５０秒／４ｃｍ）、約３７．５から６２．５秒／ｃｍ（１５０から２５０秒／４ｃｍ）、又は約５０から６２．５秒／ｃｍ（２００から２５０秒／４ｃｍ）の範囲内で変化させることもできる。本明細書に記載の装置の特定の実施形態では、流量は約３５秒／ｃｍ（１４０秒／４ｃｍ）である。本明細書に記載の装置の他の特定の実施形態では、流量は約３７．５秒／ｃｍ（１５０秒／４ｃｍ）である。
【0126】
固体支持体の表面は、薬剤（例えば、捕捉試薬）の支持体への共有結合を引き起こす化学プロセスによって活性化され得る。後述するように、固体支持体は、コンジュゲートパッドを含むことができる。イオン相互作用、疎水性相互作用、共有結合相互作用などを含むがこれらに限定されない、多くの他の適切な方法を、薬剤（例えば、捕捉試薬）を固体支持体へ固定化するために使用することができる。
【0127】
物理的に制約されている場合を除き、固体支持体は、フィルム、シート、ストリップ、又はプレートのような任意の適切な形状で使用することができ、又は紙、ガラス、プラスチックフィルム、又は織物のような適切な不活性担体上にコーティングし、又は接着若しくは積層することができる。
【0128】
本明細書に記載されるラテラルフロー装置は、捕捉試薬を含む膜又は他のタイプの材料などのコンジュゲートパッドを含むことができる。コンジュゲートパッドは、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリアミド、ポリカーボネート、ガラス繊維、メンブレン、ポリエーテルスルホン、再生セルロース（ＲＣ）、ポリテトラ－フルオレチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエステル（例:ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート（例えば、４,４－ヒドロキシジフェニル－２、２’－プロパン）、酸化アルミニウム、混合セルロースエステル（例えば、酢酸セルロースと硝酸セルロースの混合物）、ナイロン（例えば、ポリアミド、ヘキサメチレンジアミン、及びナイロン６６）、ポリプロピレン、ＰＶＤＦ、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）＋核剤「二安息香酸アルミニウム」（ＤＢＳ）（例：８０ ｕ ０．０２４ ＨＤＰＥ ＤＢＳ（Ｐｏｓｅｘ））、及びＨＤＰＥであり得る。
【0129】
本願明細書に記載されるラテラルフロー装置は、高濃度（μｇ／ｍＬの１０ｓから１００ｓ）及び低濃度（ｐｇ／ｍＬの１ｓから１０ｓ）のような、大幅に異なる濃度で試料中に存在する複数の対象分析物に対して非常に感度が高い。「感度」とは、疾患を有すると正しく識別された実際の陽性の割合（例えば、ある症状を有すると正しく識別された、感染し、潜伏し、又は症状のある被験者の割合）をいう。感度は、真の陽性の数を真の陽性の数と偽陰性の数の合計で割ったものとして計算することができる。
【0130】
本願明細書に記載のラテラルフロー装置は、多くの異なる種類の試料中の複数の対象分析物を正確に測定することができる。試料は、生物学的及び環境的試料と同様に、任意の供給源から得られた試料又は培養物を含むことができる。生物学的試料は、動物（ヒトを含む）から得ることができ、流体、固体、組織及び気体を含む。生物学的試料は、尿、唾液、及び、血漿や血清などの血液生成物を含む。しかしながら、そのような例は、本開示に適用可能な試料の種類を制限するものと解釈されるべきではない。
【0131】
いくつかの実施形態において、試料は、環境中の複数の分析物を検出するための環境試料である。いくつかの態様において、試料は、被験体由来の生物学的試料である。いくつかの態様において、生物学的試料は、末梢血、血清、血漿、腹水、尿、脳脊髄液（ＣＳＦ）、痰、唾液、骨髄、滑液、房水、羊水、耳垢、母乳、気管支肺胞洗浄液、精液（前立腺液を含む）、カウパー液又は射精前液、女性射精液、汗、糞便物質、毛髪、涙、嚢胞液、胸水及び腹腔液、心膜液、リンパ液、糜汁、胆汁、間質液、月経、膿、皮脂、吐物、吐物、膣分泌物、粘膜分泌物、便、膵液、副鼻腔洗浄液、気管支肺吸引液、又は他の洗浄液を含むことができる。
【0132】
本明細書中で使用される場合、「分析物」は、一般に、検出されるべき物質を指す。例えば、分析物は、抗原性物質、ハプテン、抗体、及びそれらの組み合わせを含み得る。分析物は、毒素、有機化合物、タンパク質、ペプチド、微生物、アミノ酸、核酸、ホルモン、ステロイド、ビタミン、薬物（治療目的で投与されるもの及び不正の目的で投与されるものを含む）、薬物中間体又は副産物、細菌、ウイルス粒子、及び上記物質の代謝産物又は抗体を含むが、これらに限定されない。いくつかの分析物の具体例は以下を含む：フェリチン；クレアチニンキナーゼＭＢ（ＣＫ－ＭＢ）；ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ｈＣＧ）；ジゴキシン；フェニトイン；フェノバルビトール；カルバマゼピン；バンコマイシン；ゲンタマイシン；テオフィリン；バルプロ酸；キニジン；黄体形成ホルモン（ＬＨ）;卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）；エストラジオール、プロゲステロン；Ｃ反応性タンパク（ＣＲＰ）；リポカリン；ＩｇＥ抗体；サイトカイン；ＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（ＴＲＡＩＬ）；ビタミンＢ２ミクログロブリン；インターフェロンγ誘導蛋白１０（ＩＰ－１０）；インターフェロン誘導ＧＴＰ結合蛋白質（ミクソウイルス（インフルエンザウイルス）抵抗性１、ＭＸ １、ＭｘＡ、ＩＦＩ－７８ Ｋ、ＩＦＩ７８、ＭＸ、ＭＸダイナミンのようなＧＴＰａｓｅ１とも呼ばれる）；プロカルシトニン（ＰＣＴ）；糖化ヘモグロビン（グリーヘモグロビン）；コルチゾール；ジギトキシン；Ｎ－アセチルプロカインアミド（ＮＡＰＡ）；プロカインアミド；風疹ＩｇＧや風疹ＩｇＭなどの風疹に対する抗体；トキソプラズマ症ＩｇＧ（Ｔｏｘｏ－ＩｇＧ）やトキソプラズマ症ＩｇＭ（Ｔｏｘｏ－ＩｇＭ）などのトキソプラズマ症に対する抗体；テストステロン；サリチル酸塩；アセトアミノフェン；Ｂ型肝炎ウイルス表面抗原（ＨＢｓＡｇ）；抗Ｂ型肝炎コア抗原ＩｇＧやＩｇＭ（抗ＨＢＣ）などのＢ型肝炎コア抗原に対する抗体；ヒト免疫不全ウイルス１及び２（ＨＩＶ１及び２）；ヒトＴ細胞白血病ウイルス１型及び２型（ＨＴＬＶ）；Ｂ型肝炎ｅ抗原（ＨＢｅＡｇ）；Ｂ型肝炎ｅ抗原抗体（抗ＨＢｅ）；インフルエンザウイルス；甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）；チロキシン（Ｔ４）；総トリヨードサイロニン（Ｔｏｔａｌ Ｔ３)；遊離トリヨードチロニン（Ｆｒｅｅ Ｔ３）；カルチノ胚抗原（ＣＥＡ）；リポタンパク質、コレステロール、トリグリセリド；及びαフェトプロテイン（ＡＦＰ）。乱用薬物及び規制薬物には、下記が含まれるがこれらに限定されない：アンフェタミン；メタンフェタミン；アモバルビタール、セコバルビタール、ペントバルビタール、フェノバルビタール、バルビタールなどのバルビツール酸；リブリウム及びバリウムなどのベンゾジアゼピン類；大麻やマリファナなどのカンナビノイド；コカイン；フェンタニル；ＬＳＤ；メタカロン；ヘロイン、モルヒネ、コデイン、ヒドロモルホン、ヒドロコドン、メサドン、オキシコドン、オキシモルホン及びアヘンのようなオピエート類；フェンシクリジン；及びプロポキシフェン。対象とする生物学的又は環境的物質の目的のために、追加の分析物を含めることができる。
【0133】
本開示は、１つ以上の対象分析物が高濃度で存在し、１つ以上の対象分析物が低濃度で存在する場合を含む、試料中の複数の分析物の存在及び濃度を決定するためのラテラルフローアッセイ装置、試験システム、及び方法に関する。上述のように、本明細書で使用される場合、「分析物」は、一般に、検出されるべき物質、例えばタンパク質を指す。本明細書に記載されるラテラルフローアッセイ装置、試験システム、及び方法によって検出され得るタンパク質の例は、限定されないが、以下を含む。
【0134】
ＴＲＡＩＬ：ＴＮＦ関連アポトーシス誘導リガンド（Ａｐｏ２Ｌ、Ａｐｏ－２リガンド、ＣＤ２５３としても知られる）；代表的なＲｅｆＳｅｑ ＤＮＡ配列はＮＣ＿０００００３．１２；ＮＣ＿０１８９１４．２；及びＮＴ＿００５６１２．１７であり、代表的なＲｅｆＳｅｑ Ｐｒｏｔｅｉｎ配列のアクセッション番号はＮＰ＿００１１７７８７１．１；ＮＰ＿００１１７７８７２．１；及びＮＰ＿００３８０１．１である。ＴＲＡＩＬタンパク質は、腫瘍壊死因子（ＴＮＦ）リガンドファミリーに属する。
【0135】
ＣＲＰ：Ｃ反応タンパク質；代表的なＲｅｆＳｅｑ ＤＮＡ配列はＮＣ＿０００００１．１１；ＮＴ＿００４４８７．２０；及びＮＣ＿０１８９１２．２であり、代表的なＲｅｆＳｅｑ Ｐｒｏｔｅｉｎ配列のアクセッション番号はＮＰ＿０００５５８．２である。
【0136】
ＩＰ－１０：ケモカイン（Ｃ－Ｘ－Ｃモチーフ）リガンド１０；代表的なＲｅｆＳｅｑ ＤＮＡ配列はＮＣ＿０００００４．１２；ＮＣ＿０１８９１５．２；及びＮＴ＿０１６３５４．２０であり、ＲｅｆＳｅｑ Ｐｒｏｔｅｉｎ配列はＮＰ＿１５５６．２である。
【0137】
ＰＣＴ：プロカルシトニンはカルシトニンというホルモンのペプチド前駆体である。このタンパク質の代表的なＲｅｆＳｅｑ アミノ酸配列はＮＰ＿０００５５８．２である。代表的なＲｅｆＳｅｑ ＤＮＡ配列はＮＣ＿０００００１．１１、ＮＴ＿００４４８７．２０、ＮＣ＿０１８９１２．２を含む。
【0138】
ＭＸ１：インターフェロン誘導GTP結合蛋白質Ｍｘ１（インターフェロン誘導タンパク質ｐ７８、インターフェロン調節抵抗性ＧＴＰ結合タンパク質ＭｘＡとしても知られる)。このタンパク質の代表的なＲｅｆＳｅｑアミノ酸配列はＮＰ＿００１１３８３９７．１；ＮＭ＿００１１４４９２５．２；ＮＰ＿００１１７１５１７．１；及びＮＭ_００１１７８０４６．２である。
【0139】
本開示によるラテラルフローアッセイ装置、試験システム、及び方法は、ＴＲＡＩＬタンパク質の可溶性形態及び／又は膜形態のいずれかを測定することができる。一実施形態では、ＴＲＡＩＬの可溶性形態のみが測定される。
【0140】
本明細書に記載されるラテラルフロー装置は、標識を含むことができる。標識は、分析物、分析物類似体、検出試薬、又は分光学的、光化学的、生化学的、免疫化学的、電気的、光学的又は化学的手段によって検出可能な結合パートナーに結合した又は結合可能な分子又は組成物を含む、多くの異なる形態を取ることができる。標識の例としては、酵素、コロイド状金粒子（金ナノ粒子とも呼ばれる）、着色ラテックス粒子、放射性同位体、補助因子、リガンド、化学発光剤又は蛍光剤、タンパク質吸着銀粒子、タンパク質吸着鉄粒子、タンパク質吸着銅粒子、タンパク質吸着セレン粒子、タンパク質吸着硫黄粒子、タンパク質吸着テルル粒子、タンパク質吸着炭素粒子、及びタンパク質結合色素嚢が挙げられる。化合物（例えば、検出試薬）の標識への結合は、共有結合、吸着プロセス、キレート剤などにおけるような疎水性結合及び／又は静電結合、又はこれらの結合及び相互作用の組み合わせにより行われることができ、及び／又は結合基を含んでもよい。
【0141】
「特異的結合パートナー（又は結合パートナー）」という用語は、関与する分子の三次元構造に依存する特異的な非共有結合相互作用によって相互作用する一対の分子のメンバーを指す。特異的結合パートナーの典型的な対には、抗原／抗体、ハプテン／抗体、ホルモン／受容体、核酸鎖／相補的核酸鎖、基質／酵素、阻害剤／酵素、炭水化物／レクチン、ビオチン／（ストレプト）アビジン、受容体／リガンド、及びウイルス／細胞受容体、又はそれらの種々の組合せが含まれる。
【0142】
本明細書中で使用される、用語「免疫グロブリン」又は「抗体」とは、特定の抗原に結合するタンパク質を指す。免疫グロブリンは、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体及びヒト化抗体、Ｆａｂフラグメント、Ｆ（ａｂ’）２フラグメントを含み、これらに限定されないが以下のクラスの免疫グロブリンを含む：ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｂＥ、及び分泌免疫グロブリン（ｓＩｇ）。免疫グロブリンは一般に２本の同一の重鎖と２本の軽鎖からなる。しかしながら、用語「抗体」及び「免疫グロブリン」は、一本鎖抗体及び二本鎖抗体も包含する。簡単にするために、本明細書を通して用語「標識抗体」又は「捕捉抗体」が使用されるが、本明細書において使用される用語「抗体」は、抗体全体又はその任意のフラグメントを指す。したがって、対象分析物に特異的に結合する標識抗体に言及する場合、その用語は、対象分析物に特異的に結合する標識抗体又はそのフラグメントを指すことが企図される。同様に、捕捉抗体に言及する場合、その用語は、対象分析物に特異的に結合する捕捉抗体又はそのフラグメントを指す。
【0143】
本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法における抗体は、ポリクローナル抗体を含むことができる。本明細書に開示された対象分析物のいずれかを測定するためのポリクローナル抗体は、限定されるものではないが、以下の１つ以上の活性免疫により血清から産生された抗体を含む：ウサギ、ヤギ、ヒツジ、ニワトリ、アヒル、モルモット、マウス、ロバ、ラクダ、ラット及びウマ。本開示によるラテラルフロー装置、試験システム、及び方法における抗体は、モノクローナル抗体を含むことができる。
【0144】
ＴＲＡＩＬを測定するための抗体には、ＴＲＡＩＬを測定するためのモノクローナル抗体及びポリクローナル抗体が含まれる。いくつかの実施形態では、ＴＲＡＩＬ抗体は、可溶性ＴＲＡＩＬ及び／又はＴＲＡＩＬの細胞外ドメイン、例えばアミノ酸９０－２８１に結合する。ＴＲＡＩＬを測定するためのモノクローナル抗体の例には、限定されないが、以下のものが含まれる：マウス、モノクローナル（５５Ｂ７０９－３）ＩｇＧ；マウス、モノクローナル（２Ｅ５）ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（２Ｅ０５）ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（Ｍ９１２９２）ＩｇＧ１κ；マウス、モノクローナル（ＩＩＩＩＦ６）ＩｇＧ２ｂ；マウス、モノクローナル（２Ｅ１－１Ｂ９）ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（ＲＩＫ－２）ＩｇＧ１、κ；マウス、モノクローナルＭ１８１ＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＶＩ１０ＥＩｇＧ２ｂ；マウス、モノクローナルＭＡＢ３７５ＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＭＡＢ６８７ＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＨＳ５０１ＩｇＧ１；マウス、モノクローナルクローン７５４１１．１１マウスＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＴ８１７５－５０ＩｇＧ；マウス、モノクローナル２Ｂ２．１０８ＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＢ－Ｔ２４ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル５５Ｂ７０９．３ＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＤ３ＩｇＧ１；ヤギ、モノクローナルＣ１９ＩｇＧ；ウサギ、モノクローナルＨ２５７ＩｇＧ；マウス、モノクローナル５００－Ｍ４９ＩｇＧ；マウス、モノクローナル０５－６０７ＩｇＧ；マウス、モノクローナルＢ－Ｔ２４ＩｇＧ１；ラット、モノクローナル（Ｎ２Ｂ２）、ＩｇＧ２ａ、κ；マウス、モノクローナル（１Ａ７－２Ｂ７）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（５５Ｂ７０９．３）、ＩｇＧ及びマウス、モノクローナルＢ－Ｓ２３*ＩｇＧ１、ヒトＴＲＡＩＬ／ＴＮＦＳＦ１０ＭＡｂ（クローン７５４１１）、マウスＩｇＧ１、ヒトＴＲＡＩＬ／ＴＮＦＳＦ１０ＭＡｂ（クローン１２４７２３）、マウスＩｇＧ１、ヒトＴＲＡＩＬ／ＴＮＦＳＦ１０ＭＡｂ（クローン７５４０２）、マウスＩｇＧ１。
【0145】
ＴＲＡＩＬを測定するための抗体は、以下の非包括的なリストからエピトープを標的化するために開発された抗体を含む：マウスミエローマ細胞株ＮＳＯ由来組換えヒトＴＲＡＩＬ（Ｔｈｒ９５－Ｇｌｙ２８１ アクセッション＃Ｐ５０５９１）、マウスミエローマ細胞株、ＮＳＯ由来組換えヒトＴＲＡＩＬ（Ｎ末端Ｍｅｔ及び６‐Ｈｉｓタグを有するＴｈｒ９５－Ｇｌｙ２８１ アクセッション＃Ｐ５０５９１）、Ｅ．ｃｏｌｉ由来、（Ｖａｌｌ ｌ４－Ｇｌｙ２８１、Ｎ末端Ｍｅｔ有り／無し アクセッション＃：Ｑ６ＩＢＡ９）、ヒト血漿由来ＴＲＡＩＬ、ヒト血清由来ＴＲＡＩＬ、組換えヒトＴＲＡＩＬであって、最初のアミノ酸が位置８５－１５１の間にあり、最後のアミノ酸が位置２４９－２８１にあるもの。
【0146】
ＣＲＰ測定用抗体には、ＣＲＰ測定用モノクローナル抗体及びＣＲＰ測定用ポリクローナル抗体がある。ＣＲＰ測定用モノクローナル抗体の例としては、以下のものが挙げられるがこれらに限定されない：マウス、モノクローナル（１０８－２Ａ２）；マウス、モノクローナル（１０８－７Ｇ４１Ｄ２）；マウス、モノクローナル（１２Ｄ－２Ｃ－３６）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（１Ｇ１）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（５Ａ９）、ＩｇＧ２ａ カッパ；マウス、モノクローナル（６３Ｆ４）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（６７Ａ１）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（８Ｂ－５Ｅ）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（Ｂ８９３Ｍ）、ＩｇＧ２ｂ、ラムダ；マウス、モノクローナル（Ｃ１）、ＩｇＧ２ｂ；マウス、モノクローナル（Ｃ１１Ｆ２）、ＩｇＧ;マウス、モノクローナル（Ｃ２）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（Ｃ３）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（Ｃ４）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（Ｃ５）、ＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナル（Ｃ６）、ＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナル（Ｃ７）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（ＣＲＰ１０３）、ＩｇＧ２ｂ；マウス、モノクローナル（ＣＲＰ１１）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（ＣＲＰ１３５）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（ＣＲＰ１６９）、ＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナル（ＣＲＰ３０）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（ＣＲＰ３６）、ＩｇＧ２ａ；ウサギ、モノクローナル（ＥＰＲ２８３Ｙ）、ＩｇＧ；マウス、モノクローナル（ＫＴ３９）、ＩｇＧ２ｂ；マウス、モノクローナル（Ｎ－ａ）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（Ｎ１Ｇ１）、ＩｇＧ１；モノクローナル（Ｐ５Ａ９ＡＴ）；マウス、モノクローナル（Ｓ５Ｇ１）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（ＳＢ７８ｃ）、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル（ＳＢ７８ｄ）、ＩｇＧ１及びウサギ、モノクローナル（Ｙ２８４）、ＩｇＧ。
【0147】
ＩＰ－１０測定用抗体には、ＩＰ－１０測定用モノクローナル抗体及びＩＰ－１０測定用ポリクローナル抗体が含まれる。ＩＰ－１０測定用モノクローナル抗体としては、以下のものが含まれるがこれらに限定されない：ＩＰ－１０／ＣＸＣＬ１０マウス抗ヒトモノクローナル（４Ｄ５）抗体（ＬｉｆｅＳｐａｎ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）、ＩＰ－１０／ＣＸＣＬ１０マウス抗ヒトモノクローナル（Ａ００１６３．０１）抗体（ＬｉｆｅＳｐａｎ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）、マウス抗ヒトＩＰ－１０（ＡｂＤ Ｓｅｒｏｔｅｃ）、ウサギ抗ヒトＩＰ－１０（ＡｂＤ Ｓｅｒｏｔｅｃ）、ＩＰ－１０ヒトｍＡｂ６Ｄ４（Ｈｙｃｕｌｔ Ｂｉｏｔｅｃｈ）、マウス抗ヒトＩＰ－１０モノクローナル抗体クローンＢ－Ｃ５０（Ｄｉａｃｌｏｎｅ）、マウス抗ヒトＩＰ－１０モノクローナル抗体Ｂ－Ｃ５５（Ｄｉａｃｌｏｎｅ）、ヒトＣＸＣＬｌＯ／ＩＰ－１０ＭＡｂクローン３３０３６（Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ）、ＣＸＣＬ１０／ＩＮＰ１０抗体１Ｅ９（Ｎｏｖｕｓ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓ）、ＣＸＣＬ１０／ＩＮＰ１０抗体２Ｃ１（Ｎｏｖｕｓ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓ）、ＣＸＣＬ１０／ＩＮＰ１０抗体６Ｄ４（Ｎｏｖｕｓ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓ）、ＣＸＣＬ１０モノクローナル抗体Ｍ０１Ａクローン２Ｃ１（Ａｂｎｏｖａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、ＣＸＣＬ１０モノクローナル抗体（Ｍ０５）、クローン１Ｅ９（Ａｂｎｏｖａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、ＣＸＣＬ１０モノクローナル抗体、クローン１（Ａｂｎｏｖａ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、ＩＰ－１０抗体６Ｄ４（Ａｂｅａｍ）、ＩＰ１０抗体ＥＰＲ７８４９（Ａｂｅａｍ）、ＩＰ１０抗体ＥＰＲ７８５０（Ａｂｅａｍ）。
【0148】
ＩＰ－１０を測定するための抗体はまた、以下の非包括的なリストからエピトープを標的化するために開発された抗体を含む：組換えヒトＣＸＣＬｌＯ／ＩＰ－１０、７７アミノ酸（ａａ ２２－９８）及びＮ末端Ｈｉｓタグインターフェロンγ誘導性タンパク質１０（長さ１２５ ａａ）を含む非グリコシル化ポリペプチド鎖、７７アミノ酸断片（２２－９８）を含み、アミノ末端ヘキサヒスチジンタグを有する８．５ｋＤａの全分子量を有するＥ．Ｃｏｌｉで産生されたＩＰ－１０Ｈｉｓタグヒト組換えＩＰ－１０、Ｎ末端Ｍｅｔを有するＥ．ｃｏｌｉ由来ヒトＩＰ－１０（Ｖａｌ２２－Ｐｒｏ９８）、ヒト血漿由来ＩＰ－１０、ヒト血清由来ＩＰ－１０、最初のアミノ酸が位置１－２４の間にあり、最後のアミノ酸が位置７１－９８にある組換えヒトＩＰ－１０。
【0149】
プロカルシトニン（ＰＣＴ）測定用抗体としては、ＰＣＴ測定用モノクローナル抗体及びＰＣＴ測定用ポリクローナル抗体が挙げられる。ＰＣＴ測定用モノクローナル抗体は、限定されることなく以下を含む：マウス、モノクローナルＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナルＩｇＧ２ｂ；マウス、モノクローナル４４Ｄ９ＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナル１８Ｂ７ＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＧ１／Ｇ１－Ｇ４ＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＮＯＤ－１５ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル２２Ａ１１ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル４２ＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナル２７Ａ３ＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナル１４Ｃ１２ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル２４Ｂ２ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル３８Ｆ１１ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル６Ｆ１０ＩｇＧ１。
【0150】
ＭｘＡ測定用抗体は、ＭｘＡ測定用モノクローナル抗体及びＭｘＡ測定用ポリクローナル抗体を含む。ＭｘＡ測定用モノクローナル抗体には、限定されることなく以下を含む：マウス、モノクローナルＩｇＧ；マウス、モノクローナルＩｇＧ１；マウス、モノクローナルＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナルＩｇＧ２ｂ；マウス、モノクローナル２Ｇ１２ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル４７４ＣＴ４－１－５ＩｇＧ２ｂ；マウス、モノクローナルＡＭ３９、ＩｇＧ１；マウス、モノクローナル４８１２ＩｇＧ２ａ；マウス、モノクローナル６８３ＩｇＧ２ｂ。
【0151】
本開示によるラテラルフロー装置は、捕捉剤を含む。捕捉剤は、遊離（非標識）分析物及び／又は標識された分析物（例えば、本明細書に記載される第１の複合体、第２の複合体、又は第３の複合体）を含む、分析物に結合することができる固定化剤を含む。捕捉剤は、（ｉ）標識された対象分析物、（ｉｉ）標識された分析物又は標識されていない分析物、又は（ｉｉｉ）補助的な特異的結合パートナーに対して特異的で、間接アッセイにおけるように、それ自体が分析物に対して特異的な、標識されていない特異的結合パートナーを含む。本明細書で使用される場合、「補助的な特異的結合パートナー」は、分析物の特異的結合パートナーに結合する特異的結合パートナーである。例えば、補助的特異的結合パートナーは、別の抗体に特異的な抗体、例えばヤギ抗ヒト抗体を含み得る。本明細書に記載されるラテラルフロー装置は、１以上の捕捉エリア又は捕捉ゾーンを含む領域であって検出可能なシグナルが検出され得る領域である「検出エリア」又は「検出ゾーン」を含むことができる。本明細書に記載されるラテラルフロー装置は、捕捉試薬が固定されるラテラルフロー装置の領域である「捕捉エリア」を含むことができる。本明細書に記載されるラテラルフロー装置は、２つ以上の捕捉エリアを含み得る。場合によっては、異なる捕捉試薬が異なる捕捉エリアに固定化される（例えば、第１の捕捉エリアにおける第１の捕捉試薬及び第２の捕捉エリアにおける第２の捕捉試薬）。複数の捕捉エリアは、ラテラルフロー基板上で互いに任意の向きを有することができる。例えば、第１の捕捉エリアは、流体の流れの経路に沿った第２の（またはその他の）捕捉エリアに対して遠位又は近位であり得、逆もまた同様である。あるいは、第１の捕捉エリア及び第２の（又はその他の）捕捉エリアは、流体が同時に又はほぼ同時に捕捉エリアに接触するように、流体の流れの経路に垂直な軸に沿って整列されてもよい。
【0152】
本開示によるラテラルフロー装置は、ラテラルフロー装置の通常動作中に捕捉剤の移動が制限されるように固定化された捕捉剤を含む。例えば、固定化された捕捉剤の移動は、流体試料がラテラルフロー装置に適用される前後に制限される。捕捉剤の固定化は、障壁、静電相互作用、水素結合、生体親和性、共有結合相互作用又はそれらの組み合わせなどの物理的手段によって達成することができる。
【0153】
本開示によるラテラルフロー装置は、生物学的物質を検出、同定し、場合によっては定量することができる。生物学的化合物は、原核生物細胞系、真核生物細胞系、哺乳動物細胞系、微生物細胞系、昆虫細胞系、植物細胞系、混合細胞系、天然に存在する細胞系、又は合成的に操作された細胞系を含み得る生物によって産生される化学的又は生化学的化合物を含む。生物学的製剤には、タンパク質、多糖類、脂質、核酸などの大型高分子のほか、一次代謝産物、二次代謝産物、天然産物などの低分子が含まれる。
【0154】
説明、具体例及びデータは、例示的な実施形態を示すが、例示として与えられており、本開示の様々な実施形態を限定することを意図しないことを理解されたい。本開示内の様々な変更および修正は、本明細書に含まれる説明及びデータから当業者に明らかになり、したがって、本開示の様々な実施形態の一部と考えられる。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2024-03-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料中に異なる濃度で存在する第１の対象分析物及び第２の対象分析物を検出する方法であって、
ラテラルフローアッセイを提供するステップを含み、
前記ラテラルフローアッセイは、
前記ラテラルフローアッセイの流路に結合された第１の複合体であって、標識と、前記第１の分析物に特異的に結合する抗体又はそのフラグメントと、前記第１の分析物とを含む前記第１の複合体と、
前記流路に結合され、前記第２の分析物に特異的に結合するように構成された第２の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第１の複合体の下流の第１の捕捉ゾーンであって、前記第１の分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含む、前記第１の捕捉ゾーンと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントの下流にある第２の捕捉ゾーンであって、前記第２の分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含む前記第２の捕捉ゾーンと、を有し、
前記方法は、さらに、
前記第１の複合体及び前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに前記試料を適用するステップと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに前記第２の分析物を結合して第２の複合体を形成するステップと、
前記流体試料及び前記第１の複合体を前記第１の捕捉ゾーンに流すステップであって、前記流体試料中の前記第１の分析物と前記第１の複合体とは、前記第１の捕捉ゾーン内の前記第１の固定化捕捉剤に結合するために競合するステップと、
前記流路内の前記第２の複合体を前記第２の捕捉ゾーンに流し、前記第２の複合体を前記第２の捕捉ゾーン内の前記第２の固定化捕捉剤に結合させるステップと、
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体からの第１のシグナルと、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合した前記第２の複合体からの第２のシグナルとを検出するステップと、
を含む、方法。
ラテラルフローアッセイを提供するステップを含み、
前記ラテラルフローアッセイは、
前記ラテラルフローアッセイの流路に結合された第１の複合体であって、標識と、前記第１の分析物に特異的に結合する抗体又はそのフラグメントと、前記第１の分析物とを含む前記第１の複合体と、
前記流路に結合され、前記第２の分析物に特異的に結合するように構成された第２の標識抗体又はそのフラグメントと、
前記第１の複合体の下流の第１の捕捉ゾーンであって、前記第１の分析物に特異的な第１の固定化捕捉剤を含む、前記第１の捕捉ゾーンと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントの下流にある第２の捕捉ゾーンであって、前記第２の分析物に特異的な第２の固定化捕捉剤を含む前記第２の捕捉ゾーンと、を有し、
前記方法は、さらに、
前記第１の複合体及び前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに前記試料を適用するステップと、
前記第２の標識抗体又はそのフラグメントに前記第２の分析物を結合して第２の複合体を形成するステップと、
前記流体試料及び前記第１の複合体を前記第１の捕捉ゾーンに流すステップであって、前記流体試料中の前記第１の分析物と前記第１の複合体とは、前記第１の捕捉ゾーン内の前記第１の固定化捕捉剤に結合するために競合するステップと、
前記流路内の前記第２の複合体を前記第２の捕捉ゾーンに流し、前記第２の複合体を前記第２の捕捉ゾーン内の前記第２の固定化捕捉剤に結合させるステップと、
前記第１の捕捉ゾーンにおいて前記第１の固定化捕捉剤に結合した前記第１の複合体からの第１のシグナルと、前記第２の捕捉ゾーンにおいて前記第２の固定化捕捉剤に結合した前記第２の複合体からの第２のシグナルとを検出するステップと、
を含む、方法。
【外国語明細書】