專利名稱：用于單步驟分析全血的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分析生物液體樣品的方法與裝置，具體而言，本發(fā)明涉及檢測全血樣品中分析物的方法與裝置，該樣品不需在進行分析之前將細胞部分自樣品分離出來。
用于分析多種體液的充滿試劑的毛細管膜的發(fā)展，早已促使簡便使用且快速產(chǎn)生結(jié)果(即10分鐘之短或更短)的測試裝置的生產(chǎn)?；蛟S這類裝置最常見的應(yīng)用是用于測定人類絨毛膜促性腺激素，其是作為人類懷孕的指標。這類裝置的范例在常引用的美國專利第5,384,264號，EPO公開0560411A2,PCT申請PCT/GB/00322與美國專利第4,366,241號中有說明。這類裝置的最簡單型式中，可在單一步驟中允許分析法進行且判讀結(jié)果；例如將液體樣品(諸如尿液)置于吸收性膜上，其中任何待分析物則與對應(yīng)配體(ligand)結(jié)合，并且結(jié)果(即特定復合體的形成)在與樣品置放區(qū)分隔的測試區(qū)內(nèi)顯見。
雖然這類裝置分析液體樣品運作良好，這些液體樣品傳統(tǒng)上不含有大細胞，因此可借毛細管等作用快速通過充滿試劑的膜，但是這類裝置至今尚未適用于檢測含有大細胞的液體(例如全血)中分析物的分析法上。換句話說，分析全血中存在的分析物在傳統(tǒng)上是用基本上無細胞的血漿或血清部分進行，因此這類分析需要在進行分析法之前，除去樣品中的紅細胞和其它細胞。
美國專利第5,304,468號中描述的裝置表面上避免了分析分析物(特別是葡萄糖)之前將血漿或血清部分由全血分離的需要。所述的裝置是一種試條，包括對照細胞導入處與測試表面，后者充滿試劑。陽性或陰性結(jié)果是由測試表面上折射比的改變而顯示，其由視覺測定。根據(jù)此揭示，測定折射比的改變不受測試樣品中紅細胞存在的影響，因此全血樣品可施加至樣品導入處表面。然而，因為結(jié)果是測定折射比的變化，因此需要光學測量裝置來實施使用其揭示裝置的分析法。
本發(fā)明是由進行單步驟分析法的裝置與方法組成，借此檢測含有細胞的液體樣品中的分析物，但不需要在進行分析之前將無細胞液體部分與樣品中的細胞分開。再者，本發(fā)明不需要使用疏水性薄膜來阻擋樣品中的細胞組分或隨后的清洗步驟，借此將被阻擋的組分由分析裝置除去。此外，根據(jù)本發(fā)明進行的分析結(jié)果可目視判讀，不需使用另外的測量儀器且與測試樣品的折射比無關(guān)。因此，進行本發(fā)明的分析法只需要使用者將所需量的測試樣品(優(yōu)選是全血)導入本發(fā)明的裝置，然后觀察裝置的測試區(qū)中隨后快速顯見的任何顏色變化等等。
至此，本發(fā)明裝置包括在入口一端的樣品貯器墊，其用于將測試樣品導入親水性樣品導入膜。此樣品貯器墊優(yōu)選是多層親水性網(wǎng)，其具有比分析物樣品中細胞的預期直徑更小的有效直徑的孔，此親水性網(wǎng)置放成與樣品導入膜有液體相通。因此，使用時只有測試樣品的液體部分會通過樣品貯器墊而進入樣品導入膜。依序地，進入樣品導入膜的液體通過此導入膜而進入充滿試劑的染料區(qū)，接著進入測試區(qū)和對照區(qū)。本發(fā)明裝置的最佳實施方案中，使用目視可測得的特別染料(例如由含金屬的無機物化合物組成的溶膠)，由此得知陽性或陰性測試結(jié)果。
本發(fā)明裝置可呈任何適合的形狀或形式，包括含有此裝置的多種成分的試條與試匣。
根據(jù)本發(fā)明的方法，少量測試樣品(優(yōu)選是全血)逐滴吸取或添加，或以其它方式(例如直接與采血打孔的手指接觸)添加至樣品貯器墊。樣品中存在的任何分析物(不與具有被分離細胞組分的膜結(jié)合)與一種或一種以上特定配體結(jié)合的現(xiàn)象，會形成顯示測試結(jié)果的特定可見圖案。
本發(fā)明可用于測試液體樣品中存在的任何分析物(例如全血中的可溶性抗原)，其中至少一種特定配體(即結(jié)合配對物(bindingpatner))是已知的(例如多克隆或單克隆抗體)。本發(fā)明特別可用來檢測單抗原決定位或多抗原決定位的抗原和抗體，該抗體和抗體與傳染性或非傳染性病理學及生理學化合物及藥物有關(guān)。本發(fā)明裝置雖然特別適用于分析全血樣品，其亦可用于分析其它液體樣品，特別是樣品中已知會存在近似大小的細胞或其它干擾顆粒時。
為了利于了解，下列定義適用于此說明書全文；a)分析物含有一個或一個以上結(jié)合位點(例如抗原決定位)的分子或化合物，該結(jié)合位點即為另一分子或化合物與之結(jié)合之處。
b)配體與結(jié)合配對物可與分析物的特定結(jié)合位點結(jié)合而形成“結(jié)合對”的分子或化合物。任何希望的分析物/配體結(jié)合對均可用于本發(fā)明。結(jié)構(gòu)上而言，配體上可包括蛋白質(zhì)、肽、碳水化合物、多糖、核酸、寡核苷酸、半抗原及其組合。功能上而言，配體可包括(但不受此限制)抗體、抗原(例如，微生物抗原、前列腺特異抗原)、激素(例如，甲狀腺刺激激素)、藥物、酶、過敏原及片段，修飾物以及其組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉或可容易確認這類配體及對應(yīng)結(jié)合配對物。
c)測試樣品推測含有待分析物的液體，針對此液體將有特異的分析法進行。
d)標記物直接或間接促成信號形成(例如顏色變化)的分子或化合物，其是在分析法中用以指出測試樣品中所欲分析物的有或無，或其濃度范圍。標記物可包括酶、螢光素、脂微粒、紅細胞血影細胞、聚合物微膠囊、顯色聚合物顆粒(樹乳)，且優(yōu)選包括含有金屬化合物的溶膠。
e)金屬標記物含金屬的溶膠標記物；即金屬或金屬化合物，諸如金屬氧化物、金屬氫氧化物、與聚合物混合或涂覆在聚合物核心上的金屬鹽、金屬或含金屬的化合物。這些金屬標記物可包括上述金屬或金屬化合物溶膠的無水形式，優(yōu)選包括無水形式的膠態(tài)金。
f)復合體根據(jù)所用的內(nèi)容，“復合體”應(yīng)表示由分析物與一個或一個以上配體，標記配體或固定化配體所形成的任何多分子復合體。在夾心免疫分析法中，舉例而言，形成下列復合體分析法中首先產(chǎn)生的分析物/標記配體的雙體(“第一復合體”)，及分析法中第二個形成的分析物/標記配體/固定化配體三元體(“第二復合體”)。
g)細胞組分表示細胞膜與細胞內(nèi)構(gòu)造，例如線粒體與細胞核。
h)非細胞部分表示測試樣品的液相，包括樣品中存在的任何分析物，以及不被本發(fā)明裝置的樣品貯器墊捕獲的細胞組分。
雖然本發(fā)明的裝置可采用任何形狀或構(gòu)造，其包括本發(fā)明的材料元件，在功能考慮上則建議裝置的較佳構(gòu)造是內(nèi)附本發(fā)明裝置的內(nèi)部組分的試條與試匣。因此，本發(fā)明的裝置在本說明書中被描述為試條與試匣型(cassette)裝置，當然可了解本發(fā)明不受這些特別構(gòu)造的限制。


圖1是本發(fā)明的試條的展開圖。
圖2是本發(fā)明的試條的透視圖。
圖3是圖1中線條3-3的放大拆卸圖，其是通過含有樣品貯器墊1層面觀之。
圖4是本發(fā)明的試匣裝置的透視圖。
圖5是本發(fā)明的試匣裝置的展開圖。
圖6是本發(fā)明的試條(無蓋者)的透視圖，其顯示測試區(qū)中的目視結(jié)果，表示樣品中有分析物的存在。
圖7是本發(fā)明試條(無蓋者)的透視圖，其顯示測試區(qū)中另一種目視結(jié)果，表示樣品中沒有分析物的存在。
根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)成的試條示于圖1。在圖1的左邊，樣品貯器墊1示為層狀網(wǎng)，其覆蓋在樣品導入膜3上。施加測試樣品至樣品貯器墊是通過封蓋5上的窗口4達成。封蓋5是薄層物或薄膜，其是由延伸覆蓋試條整個上方表面或覆蓋試條部分區(qū)域的疏水性材質(zhì)組成。封蓋5納入了窗口4。雖然封蓋5可自試條省略，但欲避免樣品貯器墊1污染且防止樣品貯器墊與樣品導入膜3分開，封蓋5有助于通過窗口4而正確添加樣品，因此，包含封蓋5的本發(fā)明試條是較佳的。相對封蓋5的是薄且疏水性的基質(zhì)6。基質(zhì)6是作為上述試條的所有功能性組分的固定支持物，及作為防止液體通過裝置底面而流出試條之外的屏障。適用作為封蓋5與基質(zhì)6的物質(zhì)包括纖維素衍生物、聚乙烯與聚丙烯化合物，以及其它固體聚合物，其可用于形成封蓋5與基質(zhì)6，或用來作為涂覆劑，當封蓋5與基質(zhì)6是由不同材質(zhì)(例如紙)構(gòu)成時。封蓋5與基質(zhì)6在試條上的較佳置放方式示于圖2。
樣品貯器墊1的結(jié)構(gòu)進一步詳示于圖3。如圖3所示，樣品貯器墊是由多層纖維(由纖維6a與6b表示)組成，這些纖維呈重疊十字交叉面排列形成一網(wǎng)(重疊纖維之下層示于內(nèi)部構(gòu)造中)。由重疊纖維形成的孔絕不能大于，優(yōu)選小于測試樣品中紅細胞或其它細胞的預估直徑。為便于過濾，樣品貯器墊的纖維層上層的孔大小可與纖維層下層的孔大小不同。本發(fā)明中，樣品貯器墊中有些層面最小孔大小表示為樣品貯器墊的有效孔大小。以人紅細胞為例，平均直徑是7.7微米且平均厚度約2微米。為便于理解，本說明書中，樣品貯器墊中欲分離的細胞意指紅細胞，但可明了本發(fā)明不局限于使用含有紅細胞的測試樣品。
如圖3所示(未示比例)，樣品貯器墊的任何孔(由孔7代表)所具有的有效大小是稍小于被捕捉的細胞的大小(由圖3中的細胞10代表)。形成每個孔的邊界的纖維呈聚密地編織，如此才不致在接觸測試樣品時變形；換句話說，才不致擴大孔大小。為使細胞有效分離，一般樣品貯器墊1的有效孔大小優(yōu)選小于欲予捕捉細胞的預期直徑至少10％。更小的孔亦可用來增強本發(fā)明裝置捕捉細胞組分與完整細胞的能力?？状笮〗^對不應(yīng)太小以致于測試樣品中的非細胞液體部分通過受阻，使其不能流過孔至樣品導入膜。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將可理解，若測試樣品中存在的紅細胞或其它細胞不是預期大小，當小于預期大小時，會通過樣品貯器墊1的孔。因此，為了提高樣品貯器墊1的捕捉細胞效力，應(yīng)至少2層，較好3層以上的重疊纖維一層一層地以橫向擺放的疊積方式來形成樣品貯器墊。
再者，雖然整齊重疊的纖維示于圖3，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解隨意擺放的纖維亦可用于樣品貯器墊1。這種構(gòu)造下，并非所有孔都有均一大小。因此，施加至樣品貯器墊1的分析物樣品中的紅細胞有可能通過一層或多層重疊纖維。樣品貯器墊中每層重疊纖維應(yīng)橫向擺放，如此不被表層捕捉的細胞可在貯器墊的較深層被捕捉。因此，優(yōu)選在樣品貯器墊中包含至少三層重疊纖維。為了使測試樣品的非細胞液體部分快速浸透樣品貯器墊而滲入樣品導入膜，樣品貯器墊優(yōu)選具有0.1微米至3微米的總厚度。樣品貯器墊的樣品添加區(qū)表面積(即可通過圖1所示窗口4施加測試樣品的面積)應(yīng)根據(jù)測試樣品體積與施加方法而改變；欲根據(jù)本發(fā)明測試絕大多數(shù)全血樣品時，預期表面積約3平方毫米至25平方毫米是合適的。
樣品貯器墊的纖維并非必須具有某一特定電價或獨特的厚度才可捕捉紅細胞。然而，為了協(xié)助測試樣品的非細胞部分通過樣品貯器墊而達樣品導入膜，樣品貯器墊優(yōu)選有些親水性，如此液體才不會被排斥而致不能浸透貯器墊的孔。具有上述特性的任何纖維性材料均可用來作為樣品貯器墊。具多層尼龍或纖維素濾膜材質(zhì)(例如硝化纖維素)的預成形墊子或試條是適合采用的。
返回圖1，樣品導入膜3位于樣品貯器墊1之下并與其液體相通。本說明書中，“液體相通”表示彼此有接觸，但不必要固定住的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，樣品導入膜比樣品貯器墊有更多孔，且同樣地更具親水性以利液體由樣品貯器墊單向流動過來。換句話說，形成樣品貯器墊所用的材料亦可形成樣品導入膜，其是作為樣品貯器墊下方的其它層面。如圖1所示，樣品導入膜3完全位于樣品貯器墊1下方。然而，一旦圖1試條的全部結(jié)構(gòu)經(jīng)過說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解樣品導人膜可在樣品貯器墊下方，以液體流向充滿試劑之膜20的方向延伸。同樣地，樣品導入膜的尺寸可與樣品貯器墊的尺寸有些不同。在任一構(gòu)形中，樣品導入膜與樣品貯器墊應(yīng)彼此液體相通。
當樣品導入膜是具有比樣品貯器墊更多孔的另一種材質(zhì)時，可使用任何吸收性、多孔性、吸取性或者親水性材料形成該膜。這類材料的范例是現(xiàn)有技術(shù)中公知的，包括緊密編織的紙，硝化纖維素，玻璃纖維與多孔塑料，例如高分子量的聚丙烯與丙烯腈。優(yōu)選的材料的多孔性應(yīng)足以在數(shù)秒鐘內(nèi)吸附血液中約20至40微升液體組分。下文將進一步說明使用本發(fā)明試條的方法，緩沖液優(yōu)選在分析法進行時亦添加至樣品導入膜的近端，以協(xié)助相當少量的分析物通過試條的多種膜而前進。因此，緩沖液區(qū)13以陰影線示于圖1，其可以是充滿染料之膜和/或樣品貯器墊分別向樣品貯器墊近端延伸的區(qū)域。本發(fā)明范圍內(nèi)的有些裝置不使用緩沖液，所有液體的流動由來自測試樣品的液體推動。盡管如此，為使所需測試樣品的體積至最小且加快分析速率，使用緩沖液的實施方案是較佳的。
樣品導入膜與充滿染料之膜15呈液體相通，該染料是一種經(jīng)標記物標記的配體。更特別地，一種或多種經(jīng)標記物標記的配體(例如抗原或抗體)，由使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的可溶性氨基硅烷類或其它適合的結(jié)合方式而結(jié)合至多孔性、吸收性或吸取性膜上。較佳的膜材料是玻璃纖維，例如Lydall公司以“MANN IWEB”或“MANNIGLAS”為商標而上市的產(chǎn)品。其它適合的材料包括聚乙烯或硝化纖維素墊子與試條；用于將配體結(jié)合在這些材料上的方法是本領(lǐng)域公知的。或者，充滿染料之膜可以是樣品導入膜的一部分。但為了將標記配體回流至樣品導入膜的情形減至最低，優(yōu)選的是充滿染料之膜是一個分開的結(jié)構(gòu)，最好將具有纖維的纖性材質(zhì)(例如上述玻璃纖維)置放如下所述的充滿試劑之膜的同一方向。
經(jīng)標記物標記的配體可根據(jù)本領(lǐng)域已知的方法制備。欲產(chǎn)生清晰可見的反應(yīng)，優(yōu)選的標記物是含有金屬溶膠的標記物，其中具有膠態(tài)金或硒的標記物是最佳的。適合產(chǎn)物的例子有得自Janssen LifeScience Products公司的膠態(tài)金。這些膠態(tài)金屬會產(chǎn)生可鑒別的目視圖案且不需添加其它試劑；然而，螢光素類(例如螢光素)與酶類(例如美國專利4,275,149所述的酶，其并入本說明書中作參考)亦可使用。為了使測試樣品與經(jīng)標記物標記的配體有最充分的接觸，被后者占據(jù)的區(qū)域(染料區(qū))應(yīng)橫跨膜面，即染料區(qū)應(yīng)由膜的一端延伸至另一端。
第一固定配體是固定在充滿試劑之膜20(其緊臨充滿染料之膜)的測試區(qū)21中的配體。其將是樣品測試區(qū)的位置。充滿試劑之膜20優(yōu)選是涂覆明膠的多孔性試條，明膠有助于延長試條的壽命并可增加測試中產(chǎn)生的任何可見反應(yīng)的清晰度。第一固定配體可根據(jù)本領(lǐng)域已知方法而不能移動地結(jié)合至充滿試劑之膜20，包括共價連接或交聯(lián)在不溶性的由蛋白質(zhì)涂覆的表面上(參見美國專利第4,200,690，該專利揭示的內(nèi)容并入本文作參考)。
優(yōu)選地，被第一固定配體占據(jù)的區(qū)域具有棒狀或橢圓形的形狀，由測試區(qū)21中充滿試劑之膜20的一端延伸至另一端。使用簡單且單向的構(gòu)形，例如棒狀，避免了使用者決定更復雜形狀(例如“+”或“-”)是否已充分形成而足以表示特定結(jié)果。再者，使用簡單的形狀克服了精細邊界作用的擠壓并使得反應(yīng)結(jié)果的目視判讀對使用者而言更簡易。
在充滿染料之膜15的遠端，第二固定配體位于充滿試劑之膜的對照區(qū)22中。第二固定配體應(yīng)對至少一種經(jīng)標記物標記的配體具有特異親和力。第二固定配體的固定化反應(yīng)可使用上述結(jié)合第一固定配體的相同方法進行。為了便于比較，對照區(qū)22的形狀與定向應(yīng)與測試區(qū)的形狀與定向類似。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，在充滿試劑之膜20上的測試區(qū)21與對照區(qū)22的位置可予以互換，如此前者在充滿染料之膜15的遠端而后者在近端。
吸收墊23與充滿試劑之膜呈液體相通，其是作為過量液體的積蓄處，以及提供液體沿著充滿試劑之膜20呈單向流動的抽吸作用。為達后述目的，吸收墊優(yōu)選在其遠端且遠離對照區(qū)，與充滿試劑之膜有重疊。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明了，本發(fā)明的一些實施方案可不包括吸收墊。吸收墊的功能可由，例如充滿試劑之膜20的延伸遠端來完成。然而，為達最佳表現(xiàn)，納入吸收墊的實施方案較佳。
試條的使用說明可印在封蓋上或在試條的包裝上，和/或印在與試條一并包裝的說明書上。優(yōu)選地試條是試劑盒的一部分，此試劑盒可由試條、使用說明、干燥包裝袋、測量測試樣品的毛細裝置、緩沖液、測量緩沖液的吸管及反應(yīng)器組成，該容器例如為一只杯子，在分析物樣品施加至測試樣品之后，杯內(nèi)置放緩沖液與試條的緩沖液導入?yún)^(qū)。這類用于進行分析法的試劑盒的組件(例如不包括印刷說明書)優(yōu)選密封在一個或多個空氣密閉的包裝內(nèi)，例如鋁箱包裝。
另一種實施方案可為試匣裝置。
優(yōu)選地，上述有關(guān)本發(fā)明試條的所有組件(除了封蓋5與基質(zhì)6)可裝入一保護鞘內(nèi)，此鞘由一固體塑料封蓋25組成，其緊密地固定在圖4所示的固體塑料底座26之上。添加測試樣品至樣品貯器墊上方的入口27貫穿封蓋25。較佳實施方案中，施加緩沖液至裝置的入口28亦貫穿封蓋25。然而，另一種實施方案中，測試樣品與緩沖液是經(jīng)由相同的入口添加，此亦屬于本發(fā)明范圍之內(nèi)。展現(xiàn)口29亦貫穿封蓋25，其用于觀看充滿試劑之膜20。
用于本發(fā)明的特別優(yōu)選的試匣設(shè)計揭示在常被引用的美國專利第5,384,264號，其揭示內(nèi)容并入本文作為參考。簡言之，根據(jù)第5,384,264號專利組裝的試匣裝置示于圖5的展開圖。此圖中，可見底座26被分割成兩個不同區(qū)域，第一區(qū)為低洼區(qū)30，其由底表面31，側(cè)壁32與斜面33界定其范圍。較佳實施方案中，有一垂直棒(未顯示)由封蓋25向下延伸至低洼區(qū)30，正好緊臨斜面33，如此可將充滿染料之膜15沿著斜面33定位。
底座26的第二區(qū)由斜面33的頂端開始，其由形成平臺36的延伸表面組成，該平臺與低洼區(qū)30平行且由該區(qū)延伸向外。液體小溝40優(yōu)選包括在平臺36的近端，其作為過量液體的另一積蓄處。平臺36可將基底26的長度由斜面33開始延伸，其可終止在稍短于基底26遠端之處，如此留下一空間可讓第二液體小溝41收集過量液體。充滿試劑之膜是沿著平臺36的絕大部分長度置放(位于相反位置的展現(xiàn)口29的下方)，而吸收墊23位于平臺36的遠端，其可延伸蓋過液體小溝41。干燥錠可置入液體小溝41中。干燥劑可提供低濕度條件，此乃裝置展售期間保存試劑所必須的。換句話說，干燥錠或干燥包裝可與裝置一并納入空氣密閉的保護性封袋內(nèi)。
測試樣品可代表任何體液，包括血液、尿液、淋巴液、腹水、粗制組織萃取液或均質(zhì)液，這些體液源自胎兒、新生兒、青少年或成人，但優(yōu)選是微血管或靜脈全血。對于絕大多數(shù)的應(yīng)用，約5微升至50微升測試樣品即足以用于本發(fā)明，優(yōu)選是20微升至30微升。
本發(fā)明方法的進行是將測試樣品添加至根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的裝置(試條或試匣)的樣品貯器墊。欲測定含有(或懷疑含有)細胞組分的測試樣品時，要提供充分時間讓細胞與非細胞部分分開，通常約60至120秒。上述步驟完成之后，經(jīng)由裝置的緩沖液區(qū)或其入口添加緩沖液。
緩沖液所添加的體積必須限制在避免將測試樣品洗掉。一般而言，少于5滴(較好3大滴)緩沖液即足以用來推動測試樣品沿著測試裝置的膜前進。合適的緩沖液包括任何藥學上可接受的緩沖水溶液，其不與測試樣品或其組分反應(yīng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員對這類緩沖液，包括生理鹽水，林格氏液等等，相當熟悉且可輕易確定。緩沖液可逐滴添加至緩沖液入口(針對試匣型裝置)，或者將所需體積的緩沖液置入反應(yīng)容器(杯子)，然后將試條的緩沖液區(qū)浸入(針對本發(fā)明的試條實施方案而言)。測試樣品與緩沖液兩者皆應(yīng)在室溫下添加至裝置。
添加測試樣品與緩沖液之后，結(jié)果在約10分鐘后即可判讀。不需使用緩沖液的實施方案中，結(jié)果顯示較慢，其取決于測試樣品中非細胞部分通過測試裝置的膜的流動速率。不使用緩沖液，約在當其對照區(qū)出現(xiàn)一帶狀圖案的同一時間判讀結(jié)果。若不出現(xiàn)帶狀圖案，或者對照的帶狀圖案無法區(qū)別或未完全形成時，該分析應(yīng)視為不能表示測試樣品中有或無分析物，故應(yīng)再進行分析。
更詳細說明，夾心分析法中，測試樣品中待分析物若存在，將會與染料區(qū)的標記配體結(jié)合，形成第一復合體。第一復合體及未結(jié)合的標記配體將與測試樣品混合且由毛細作用(“蕊吸作用”)通過充滿染料之膜(染料區(qū))，被攜至裝置中充滿試劑之膜。
樣品攜帶著第一復合體(若存在)通過充滿試劑之膜而與充滿試劑之膜上固定的未標記配體接觸，該配體用于結(jié)合第一復合體而形成標記配體-分析物-固定配體的第二復合體。若形成了第二復合體，目視可見的有色圖案將會出現(xiàn)在測試區(qū)。
未與測試樣品中分析物結(jié)合的標記配體會繼續(xù)由蕊吸作用游動至對照區(qū)并與該處固定配體接觸。標記配體與對照區(qū)內(nèi)的固定配體結(jié)合而形成第三復合體，由此而被捕獲在對照區(qū)內(nèi)。本發(fā)明范圍內(nèi)，對照區(qū)內(nèi)形成復合體的標記配體可與形成第一與第二復合體的標記配體相同，或者其可為另一種標記配體。固定在對照區(qū)的配體應(yīng)具有特異親合力，以結(jié)合意圖形成第三復合體的標記配體。第三復合體的形成由對照區(qū)內(nèi)的可目視圖案顯示。
除了夾心式免疫分析法之外，其它分析法亦可應(yīng)用本發(fā)明的裝置。這些方法可包括競爭分析法與抑制分析法。
競爭分析法中，分析物與標記配體具有類似的親和特性，故競爭與固定配體結(jié)合。如此，若無分析物，測試區(qū)內(nèi)的圖案(例如帶狀)會有最高強度。若有分析物，分析物會結(jié)合固定配體，因此阻止標記配體被捕獲在測試區(qū)內(nèi)。緣此之故，測試帶狀圖案的強度會隨測試樣品中分析物的濃度而降低。
抑制分析法中，測試區(qū)中的分析物與固定配體對標記配體具親和力。若無分析物，標記配體會被固定配體捕捉而在測試區(qū)內(nèi)形成一可目視圖案。若有分析物，分析物會與標記配體結(jié)合，因此阻止分析物與測試區(qū)內(nèi)的固定配體結(jié)合。所生成的測試用帶狀圖案的強度則隨測試樣品中分析物的濃度而降低。
本發(fā)明范圍內(nèi)的所有分析物皆可設(shè)計成以下兩種模式之一，以判讀測試結(jié)果；即目測鑒定模式與比較模式。目測鑒定模式中，正或負結(jié)果(有或無超過特定濃度的分析物)是由測試區(qū)內(nèi)特定圖案或顏色予以決定。對照區(qū)內(nèi)的圖案僅作為裝置功能的內(nèi)部對照。比較模式中，正或負結(jié)果是由目視比較測試區(qū)與對照區(qū)所形成的圖案強度而得。在后述情況中，對照區(qū)圖案是作為內(nèi)部品質(zhì)對照，同時也作為判讀比較模式的結(jié)果的參考標準。
目測鑒定模式的測試結(jié)果范例示于圖6、7。如圖6所示結(jié)果，正結(jié)果是由形成測試區(qū)21與對照區(qū)22的類似平行棒狀圖案而監(jiān)知。相反的，如圖7所示，負結(jié)果是由只出現(xiàn)在對照區(qū)22的可辨別的平行棒狀圖案而監(jiān)知。
可提供其它對照用或比較用的結(jié)果信號，包括顯示是否獲得無效結(jié)果的信號，其由本領(lǐng)域已知的類似方法達成(參見，歐洲專利申請第8611367.0號(公開號021740392)所述的信號系統(tǒng))。
本發(fā)明可應(yīng)用在測定廣泛多種分析物的裝置與程序上。茲舉分析物的種類為例，下列可被提及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)衍生物，包括抗體、免疫球蛋白、激素、酶、肽；傳染性病原，包括細菌、病毒、真菌、霉?jié){菌(myoplasma)、寄生蟲與其產(chǎn)物及組分；藥物，包括治療用藥品和毒品；癌癥標記。特別的范例有抗HIV抗體，抗幽門螺旋菌(H.pylori)的抗體，抗C型肝炎病毒的抗體，人類絨毛膜促性腺激素，雌二醇、胸腺刺激激素、前列腺特異抗原、B型肝炎病毒表面抗原、肌血紅素、免疫球蛋白E。
說明本發(fā)明的實施例如下所示，此實施例不應(yīng)用來限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明范圍由所附的權(quán)利要求書限定。標準縮寫(例如“h”為小時的縮寫)及測量單位(例如“ml”表示毫升)用于實施例。
實施例1人類血液中抗細菌抗體的測定微血管全血的測試樣品得自成人，其使用指針打孔的公知采樣技術(shù)。將約20微升血液與根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)成的試條的樣品貯器墊表面直接接觸，后者包含多表位的微生物抗原試劑(幽門螺旋菌試劑)，其與抗幽門螺旋菌的人類抗體的所有同基因型反應(yīng)。90秒后，添加三大滴的緩沖液(生理鹽水)至試條的緩沖液區(qū)，此是將試條浸入含有三滴緩沖液的杯子中而進行。添加至試條的測試樣品與緩沖液在添加時皆為約15-30℃的溫度。
添加緩沖液之后，令試條靜置室溫緩沖液杯中，歷10分鐘。在試條的測試區(qū)與對照區(qū)看見有色的兩條帶狀圖案，表示其為勝任之測試(由對照區(qū)內(nèi)對照用帶狀圖案出現(xiàn)而監(jiān)知)且對測試樣品中的抗幽門螺旋菌抗體呈正反應(yīng)(由測試區(qū)中顯色的帶狀圖案而監(jiān)知)。然后根據(jù)公知生物廢棄物處理技術(shù)，丟棄此試條與全部未使用的測試樣品。
實施例2全血中前列腺特異抗原的測定靜脈全血的測試樣品得自成人，使用公知血樣采集技術(shù)，即靜脈內(nèi)導管。將約20微升測試樣品汲取而置于根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)成的容器裝置的樣品貯器墊上，后者含有對人類前列腺特異抗原具特異性的單克隆抗體試劑。90秒之后，用吸管將三大滴緩沖液(生理鹽水)逐滴加至樣品貯器墊。添加至試條的測試樣品與緩沖液在添加時皆為約15-30℃的溫度。
添加緩沖液之后，令裝置在一平坦的水平表面上室溫下靜置10分鐘。兩條有色帶狀圖案出現(xiàn)在試條的測試區(qū)與對照區(qū)，表示其為勝任的測試(由對照區(qū)內(nèi)對照用帶狀圖案的出現(xiàn)而監(jiān)知)且對于測試樣品中人類前列腺特異抗原呈正反應(yīng)(由測試區(qū)中顯色的帶狀圖案而監(jiān)知)。然后根據(jù)公知生物廢棄物處理技術(shù)，丟棄該裝置與所有未使用的測試樣品。
本發(fā)明已充分說明，對于上述實施方案的改良是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易知的。這類改良全部視為本發(fā)明的一部分且納入所附權(quán)利要求書中的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于分析血液測試樣品的裝置，該樣品含有細胞，細胞組分及預期含有的待分析物，該裝置包括(1)樣品貯器墊，其具有足夠的孔隙度與容積以容納待進行測試的血液樣品，并且由至少三層的重疊纖維組成，該重疊纖維所形成的有效孔小于測試樣品中任何細胞的最小預期直徑至少10％；(2)樣品導入膜，其由多孔吸收性材料構(gòu)成，位于樣品貯器墊下方并與樣品貯器墊呈液體相通；(3)充滿染料之膜，位于樣品貯器墊的遠端，其是由多孔吸收性材料構(gòu)成并與樣品導入膜呈液體相通，該膜含有染料，此染料為經(jīng)標記物標記的配體；(4)充滿試劑之膜，其由多孔吸收性材料構(gòu)成，位于充滿染料之膜的遠端并與充滿染料之膜呈液體相通，其上具有一個對照區(qū)與至少一個測試區(qū)，該對照區(qū)與測試區(qū)內(nèi)分別含有分布呈設(shè)定圖案的試劑，此試劑為一固定配體；至少一種經(jīng)標記物標記的配體，其位于充滿染料之膜內(nèi)，該配體能夠與分析物結(jié)合，或者與分析物競爭結(jié)合測試區(qū)內(nèi)的固定配體；測試區(qū)內(nèi)的固定配體，其能夠結(jié)合分析物或經(jīng)標記物標記的配體；及對照區(qū)內(nèi)的固定配體，其能夠結(jié)合至少一種經(jīng)標記物標記的配體；其中樣品導入膜，充滿染料之膜與充滿試劑之膜各自位于疏水性基質(zhì)之上。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中在至少一層的纖維對纖維之間的有效孔大小不超過8微米。
3.如權(quán)利要求1的裝置，其中在至少一層的纖維對纖維之間的有效孔大小不超過2微米。
4.如權(quán)利要求1的裝置，其中樣品貯器墊位于樣品導入膜之上。
5.如權(quán)利要求1的裝置，其中樣品導入膜具有等于或大于樣品貯器墊的有效孔大小。
6.如權(quán)利要求1的裝置，其中樣品貯器墊由選自下列的親水性材料組成，所述材料包括纖維素衍生物，尼龍，玻璃纖維及其組合。
7.如權(quán)利要求1的裝置，其中樣品導入膜由選自下列的親水性材料組成，所述材料包括纖維素衍生物，尼龍、玻璃纖維及其組合。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其進一步包括覆蓋該裝置的樣品貯器墊與膜的疏水性封蓋，其中該封蓋具有至少一個貫穿封蓋的窗口，該窗口位于樣品貯器墊上方。
9.如權(quán)利要求1的裝置，其中該基質(zhì)是試條。
10.如權(quán)利要求8的裝置，其中基質(zhì)與封蓋形成包含該裝置的樣品貯器墊與膜的保護鞘。
11.如權(quán)利要求10的裝置，其進一步含有吸收性材料與充滿試劑之膜呈液體相通。
12.如權(quán)利要求1的裝置，其中該裝置的樣品貯器墊與膜在試條中的排列，可令測試樣品由樣品貯器墊，經(jīng)過樣品導入膜、充滿染料之膜與充滿試劑之膜而流動。
13.如權(quán)利要求1的裝置，其中充滿染料之膜中的標記物選自酶、螢光素、脂微粒、紅細胞血影細胞、聚合物微膠囊或顯色聚合物顆粒(樹乳)，含有金屬的化合物溶膠。
14.如權(quán)利要求13的裝置，其中標記物是膠態(tài)金。
15.如權(quán)利要求1的裝置，其中配體選自抗原、抗體、激素、酶、肽、蛋白質(zhì)、核酸、寡核苷酸、糖蛋白、碳水化合物、多糖類或其組合。
16.如權(quán)利要求1-15中任一項的裝置，其進一步含有吸收性材料構(gòu)成的吸收墊，位于充滿試劑之膜的遠端且與該膜呈液體相通，通過吸收墊的吸液力促使樣品由樣品貯器墊區(qū)移向充滿試劑之膜。
17.如權(quán)利要求1-15中任一項的裝置，其進一步含有緩沖液區(qū)，其由多孔吸收性材料構(gòu)成，并為充滿染料之膜和/或樣品貯器墊分別向樣品貯器墊近端延伸的區(qū)域。
18.如權(quán)利要求16的裝置，其進一步含有緩沖液區(qū)，其由多孔吸收性材料構(gòu)成，并為充滿染料之膜及/或樣品貯器墊分別向樣品貯器墊近端延伸的區(qū)域。
19.一種分析血液測試樣品的方法，該樣品含有細胞和細胞組份，及預期含有的待分析物，該方法包括下列步驟將血液樣品添加至如權(quán)利要求1的裝置的樣品貯器墊上；適當反應(yīng)時間之后，觀察對照區(qū)內(nèi)的目視可見圖案與測試區(qū)內(nèi)的目視可見圖案；或者比較測試區(qū)與對照區(qū)內(nèi)圖案的強度；其中對照區(qū)內(nèi)的監(jiān)別圖案表示進行了勝任的分析法，而測試區(qū)內(nèi)的監(jiān)別圖案或其強度則表示測試樣品中分析物的有無及其含量。
20.如權(quán)利要求19的方法，其中在添加血液樣品之后，額外添加緩沖液至裝置的緩沖液區(qū)，或?qū)⒀b置的緩沖液區(qū)浸泡于緩沖液中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于分析液體測試樣品中待分析物的裝置,其中樣品含有或預測含有細胞及細胞組分。本發(fā)明的裝置包括親水性樣品貯器墊,其用來從測試樣品的單細胞部分分離出細胞部分。其余部分通過此裝置的多孔、吸收性或吸取性膜而移行,該膜至少在三個分隔區(qū)域(包括染料區(qū)、測試區(qū)及對照區(qū))充滿著試劑。對照區(qū)內(nèi)形成可鑒別的目視圖案即顯示此測試適當?shù)剡M行;測試區(qū)內(nèi)形成或有機對強度的目視圖案則顯示測試樣品中有或無分析物。本發(fā)明亦揭示了進行上述發(fā)明分析法的方法。
文檔編號G01N33/52GK1215163SQ97119039
公開日1999年4月28日 申請日期1997年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月20日
發(fā)明者李金波 申請人:李金波