[发明专利]医学诊断检验系统及其基质

说明书

本发明涉及医学诊断检验系统及用于此系统的液体载体基质。

技术背景

很多国家具有有限的用于健康护理的财政资源和少数高度培训的健康护理工作者。容易解读的低成本诊断检验对这些国家的健康护理机构而言很有吸引力。具体地讲，医学诊断通常是昂贵的，且必需的设备通常需要培训和技术来操作，且经常需要洁净环境来操作。研发可容易操作的廉价生物医学装置不仅在资源有限的国家内会受到极大重视，而且也在时间极其重要且专业化设备不能立即得到的紧急情况下会受到极大重视。已研发了基于纸的生物医学装置满足这一需要。然而，它们有多个局限。一个局限是常用于制备这些装置的化学品为有毒的。另一个局限是常规滤纸不能以不破坏蛋白质的方式用于固定蛋白，因此，不适合于很多标准生物医学测定，例如蛋白质印迹。(AnalyticalChemistry,82(1),329-335DOI)

为了部分满足以上需要，许多快速诊断检验系统目前基于大部分纤维素膜与纸和/或玻璃纤维衬垫的组合。在市场上可得到的最主导的检验系统为所谓的“侧流检验”(见例如Posthuma-Trumpie等人Anal.BioanalChem(2009),393,pp569–582及其中引用的参考文献)。

该系统允许快速诊断非常多样的生理状况，例如生育；传染病；药物滥用；心脏组织的标记分子和来自体液的相似物。

诊断检验在大多数情况下在护理点进行，但在某些情况下，甚至非专业人员可在家中进行诊断检验(例如，妊娠和生育检验)。

目前在市场上可得到的膜材料厚度范围在约100和约150μm之间。此膜层需要用捕捉试剂完全填充，虽然通常由与检测器试剂连接的着色颗粒产生的信号仅对膜厚度的一部分可见(RapidLateralFlowTestStrips(快速侧流检验条),MilliporeCorporation(2008))，由此造成贵重捕捉试剂的不必要浪费，因此，生产成本比必需的高。

因此，需要提供一种液体运载膜基质，该膜基质一致地减少试剂，而不损及分析信号，与诊断试验结果的优良一致性和再现性组合。

在使用具有可见指示(包括比色、化学发光、荧光等)的常规膜的快速诊断检验中，对检验使用者可见的信号在膜表面的前几个微米内产生。深入基质内产生的任何信号无助于可见信号。然而，在表面下的整个膜体积需要用试剂填充，且当使用检验时，整个膜体积需要用样品液体填充。这是试剂的不必要浪费，该试剂可能很昂贵，取决于所考虑的检验系统。消耗的样品液体的量也是高的，在样品体积低时，这是个问题。

发明概述

在一个方面中，提供一种膜基质材料，所述膜基质材料具有远小于100μm的有效厚度，并有在厚度和毛细流方面的一致性，例如，具有5%或更小厚度差异和10%或更小差异的毛细流的膜。

本发明的膜可按干燥浇铸法中通过以下制备：在移动支撑体上形成由硝化纤维素、有机溶剂、水和表面活性剂组成的浇铸混合物的液体层，然后通过使用逆流空气或气体流在受控的条件下通过使形成层中的溶剂蒸发在支撑体上形成薄膜。膜的孔隙率可通过将浇铸混合物的水含量调节到在5和15%(体积)之间变化的所需百分数而控制。

为了容易操作，优选使膜留在于其上形成膜的支撑体上。其它选择是在将纤维网(fleece)材料用于浇铸混合物中以使形成的膜稳定化，或者使膜层压到自粘支撑体上。支撑体顶上浇铸混合物层的厚度和该厚度的一致性需要很仔细地控制。在蒸发之前，对于新薄膜材料，将浇铸混合物的液体层调节到低于100μm的值，而对于常规膜，层厚度通常为几百微米，更具体地讲，约800μm，这需要不太精确控制。

该薄浇铸混合物层也需要很精确地控制移动支撑体和逆向气体流的热、湿度、速度。

在另一个方面，提供使用上述薄膜的诊断检验品。因此，所述检验品具有与使用具有100-150μm或更大厚度的常规膜材料的诊断检验品相同的灵敏度/特异性/运行时间性质，但与常规膜试剂体积需要比较，捕捉试剂体积需要为30–50%或更小。

附图简述

图1显示本发明的较薄膜表面在500x放大下的扫描电子显微镜(SEM)图像。图像显示由没有表面杂质的硝化纤维素纤维网组成的硝化纤维素膜；和

图2显示通过反射光谱得到的，在检验条中使用后用较薄的膜在检测界限的妊娠检验的图和分析。在通过反射光谱法分析之前去除全部的衬垫。

诊断检验实施例