[发明专利]具有增加的灵敏度的小体积测定装置

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2012年1月20日提交的美国临时申请号61/588758的优先权，其公开内容以引用方式全文并入本文。

技术领域

本发明涉及诊断测定领域，更具体地涉及侧向流测定，其中待测分析物存在于生物或非生物样品中。

背景技术

诊断测定对于许多疾病的诊断、治疗和控制而言是普遍的且重要的。多年来已经开发了不同类型的诊断测定，以便简化临床样品中的各种分析物的检测，所述临床样品诸如血液、血清、血浆、尿、唾液、组织活组织检查样品、粪便、痰、皮肤或咽喉拭子、以及组织样品或加工过的组织样品。在容易使用和生产低廉的同时，这些测定经常预期会产生快速的且可靠的结果。可以理解的是，难以在一个和同一个测定中满足所有这些要求。在实践中，许多测定受限于它们的速度。另一个重要的参数是灵敏度。测定技术的新近进展已经产生越来越灵敏的试验，所述试验允许检测痕量的分析物以及在尽可能早的时间检测样品中的疾病指示物。

一种常见类型的一次性测定装置包括：用于接收液体样品的区或区域、缀合区(也称作试剂区)和反应区(也称作检测区)。这些测定装置通常称作侧向流试验条。它们采用多孔材料(例如，硝酸纤维素)，所述多孔材料限定能够支持毛细管流的流体流动路径。实例包括在美国专利号5,559,041、5,714,389、5,120,643和6,228,660(这些专利以引用方式全文并入本文)中所示的那些。

样品添加区经常由多孔材料组成，所述材料能够吸附样品，并且当需要分离血细胞时也可有效地捕集红血细胞。这样的材料的实例是纤维材料(诸如纸、羊毛状物、凝胶或组织)，其包含例如纤维素、毛料、玻璃纤维、石棉、合成纤维、聚合物或它们的混合物。

另一类测定装置是具有用于诱导毛细管流的突出物的无孔测定。这类测定装置的实例包括在WO2003/103835、WO2005/089082、WO2005/118139和WO2006/137785(这些专利以引用方式全文并入本文)中公开的开放式侧向流装置。

一种已知的无孔测定装置显示在图1中。测定装置1至少一个样品添加区2、试剂区3、至少一个检测区4和至少一个芯吸区5。所述各区形成流动路径，样品通过所述流动路径从所述样品添加区流至所述芯吸区。还包括：在检测区4中的捕获元件(诸如抗体)，所述捕获元件能够结合分析物并任选地沉积在所述装置上(诸如通过包被)；和也能够参与反应的标记的缀合物材料，所述反应将实现分析物浓度的测定，所述缀合物材料沉积在所述装置上的试剂区中，其中所述标记的缀合物材料携带标记，所述标记用于在检测区中进行检测。

所述缀合物材料随着样品流过试剂区而溶解，从而形成溶解的标记的缀合物材料和样品的缀合物羽流，所述缀合物羽流向下游流至检测区。在某些类型的装置中，将缀合物材料沉积在缀合区的中心，并随着样品和/或单独的洗液沿着侧边缘流动经过沉积的缀合物材料，所述缀合物材料从侧面溶解。这样的沉积的缀合物材料的一个实例显示在US2009-0311805A1的图1中，它通过引用整体并入。随着所述缀合物羽流流入检测区中，所述缀合的材料将被捕获元件捕获，诸如通过缀合的材料和分析物的复合物(如在“夹心”测定中)或直接地捕获(如在“竞争性”测定中)。未结合的溶解的缀合物材料将被清扫经过检测区进入所述芯吸区5。

一种仪器，诸如在US20060289787A1、US20070231883A1、US7,416,700和US6,139,800(这些专利以引用方式全文并入本文)中公开的仪器，能够检测所述反应区中的结合的缀合材料。常见的标记包括可以被仪器检测出的荧光染料，所述仪器会激发所述荧光染料并包含能够检测生成的荧光的检测器。这样的仪器具有读出窗，所述读出窗具有通常为约1mm的宽度，该宽度通常是足以读出足够的信号的宽度，是缀合物羽流的充分宽度。

这类已知的测定装置(诸如上述的那些)的一个缺点是，在反应区中溶解的缀合物流经常比仪器的读出窗更狭窄，这可不利地影响测定灵敏度和变异性。就将缀合物材料沉积在缀合区中心并随着样品流过而从侧面溶解的设计(诸如上述的那些)而言，这受到特别关注。如果使通道比读出窗更宽，尽管溶解缀合物的宽度可以与读出窗大小匹配，在读出窗之外的流体样品不会产生信号并浪费掉。对于下述的较小样品体积设计而言，这也受到特别关注。在本说明书的其它部分中，术语“较小样品体积”或“较小体积”设计与“小型化”设计可互换地使用。