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用于快速检测急性期反应物和白细胞的设备和方法与流程

2022-02-22 17:23:53 来源:中国专利 TAG:

用于快速检测急性期反应物和白细胞的设备和方法
1.相关申请案的交叉引用
2.本技术要求于2018年11月20日提交的美国临时专利申请第62/769,977号的优先权权益,并且通过引用将其整体并入。本文提及的任何出版物或专利文献的全部公开内容通过引用整体并入。
技术领域
3.除其他事项外,本发明涉及进行生物和化学测定(如免疫测定)的装置和方法。


背景技术:

4.急性期反应物(aprs)传统上已被用作炎症的生物标记物和在感染期间作为“疾病指数”的测量。arps有多种,包括c反应蛋白(crp)、甘露糖结合蛋白、补体因子、铁蛋白、血浆铜蓝蛋白、血清淀粉样蛋白a、结合珠蛋白等。crp,主要在肝脏中产生的急性期反应物,通常被称为炎症的生物标记物。crp被认为是细菌感染的特异性生物标记物,因为病毒感染不会导致从肝细胞产生crp。另外,crp可用于区分炎性疾病(例如,炎性肠病、肠淋巴瘤或肠结核)。血清淀粉样蛋白a(saa)代表另一示例性急性期反应物。saa在人血清中富含天然的高密度脂蛋白(hdl)。细菌感染通常导致血液中wbc增加。检测和测量急性期反应物(例如,crp和saa)和wbc可用于确定疾病进展或治疗的有效性。当前急性期反应物和wbc测定的方法包括elisa、免疫比浊法、比浊法、快速免疫扩散法、视觉凝集法、血细胞计数器和流式细胞术。尽管用于检测血液中的急性期反应物(例如,crp或saa)的许多免疫测定是已知的,但仍然需要快速且灵敏的测定来准确地检测体液样品中急性期反应物的存在,并且如果存在的话,量化其存在。还需要在感染期间测量白细胞和相应的急性期反应物水平。


技术实现要素:

5.本发明涉及用于快速检测和量化急性期反应物的量的诊断装置和方法,例如存在于体液样品(例如血液)中的c反应蛋白(crp)、血清淀粉样蛋白a(saa)和/或白细胞(wbc)。此外,本发明涉及制造这种装置的方法。
6.在一个方面,本发明提供一种用于测量血液样品中的第一分析物和第二分析物的设备,包含:(a)第一板;(b)第二板;(c)固定到所述第一板和所述第二板中的至少一个的多个间隔件;和(d)设置在第一板和第二板中的至少一个上的样品接触区域;其中所述多个间隔件具有:(i)柱状形状;(ii)基本上平顶表面,(iii)基本上均匀的高度,以及(iv)恒定间隔距离,其中该样品接触区域被配置为保持含有或疑似含有第一分析物和第二分析物的血液样品,并且其中该样品接触区域包含:(i)固定在所述样品接触区域上的捕获试剂,其中所述捕获试剂被配置为结合到所述第一分析物以形成复合物,(ii)固定在所述样品接触区域上的检测试剂,其中所述检测试剂被配置为在所述样品中可扩散并结合至所述复合物,以及(iii)固定在所述样品接触区域上的染色试剂,其中所述染色试剂被配置为染色所述第二分析物。在一些实施例中,所述第一分析物是急性期反应物。更在一些实施例中,急性
期反应物是选自crp或saa的至少一种化合物。在一些实施例中,所述第二分析物是wbc。在一些实施例中,板中的一个或两个具有多个间隔件。这些间隔件具有5至30μm的基本上均匀的高度。在一些实施例中,间隔件具有10μm的基本上均匀的高度。在一些实施例中,捕获试剂是抗体或适体。抗体可以是单克隆抗体或多克隆抗体。在一些实施例中,单克隆抗体结合crp或saa。在一些实施例中,抗体与固定在样品接触区域上的微结构缀合。微结构可以是多个珠粒。在一些实施例中,多个珠粒由聚苯乙烯或二氧化硅制成。在一些实施例中,多个珠粒具有2至30μm的直径。更在一些实施例中,多个珠粒具有10μm的直径。在一些实施例中,检测试剂是抗体。抗体可以是单克隆抗体或多克隆抗体。在一些实施例中,单克隆抗体与捕获试剂和crp的复合物或捕获试剂和saa的复合物结合。
7.在一些实施例中,检测试剂用荧光标记。荧光可以是fitc、罗丹明或cy5。染色试剂可以是syto 9。在一些实施例中,所述设备可以进一步包含固定在样品保持器上的蛋白质稳定剂。在一些实施例中,该设备可以进一步包含移动装置,其中包含成像器的所述移动装置被配置为捕获该样品的图像。在一些实施例中,所述设备进一步包含适配器,其中,所述适配器被配置为容纳所述样品保持器,并且当所述适配器附接到所述移动装置并且附接到移动装置时,将所述样品定位在所述成像器的视场(fov)中。在一些实施例中,适配器具有能够发射波长为400nm至700nm的光的光源。更在一些实施例中,适配器具有能够发射650nm波长的光的光源。更在一些实施例中,适配器具有能够发射450nm波长的光的光源。在一些实施例中,移动装置是iphone。更在一些实施例中,iphone是iphone6s或iphone 10。在另一方面,本发明提供一种用于测量血液样品中的第一分析物和第二分析物的设备,包含:(a)第一板;(b)第二板;(c)固定到所述第一板和所述第二板中的至少一个的多个间隔件;以及(d)设置在第一板和第二板中的至少一个上的样品接触区域;其中所述多个间隔件具有(i)柱状形状;(ii)基本上平顶表面,(iii)基本上均匀的高度,以及(iv)恒定间隔距离,并且其中该样品接触区域被配置为保持含有或疑似含有第一分析物和第二分析物的血液样品,并且所述样品接触区域包含:(i)固定在所述样品接触区域上的第一捕获试剂,其中所述第一捕获试剂被配置为结合到所述第一分析物以形成第一复合物,(ii)固定在所述样品接触区域上的第一检测试剂,其中所述检测试剂被配置为可扩散到所述样品中且结合到所述第一复合物,(iii)固定在所述样品接触区域上的第二捕获试剂,其中所述第二捕获试剂被配置为结合到所述第二分析物以形成第二复合物,以及(iv)固定在所述样品接触区域上的第二检测试剂,其中所述第二检测试剂被配置为可扩散到所述样品中且结合到所述第二复合物。在一些实施例中,第一分析物是crp。在一些实施例中,第二分析物是saa。更在一些实施例中,第一分析物是crp并且第二分析物是saa。在一些实施例中,板中的一个或两个具有多个间隔件。这些间隔件具有5至30μm的基本上均匀的高度。在一些实施例中,该多个间隔件具有10μm的基本上均匀的高度。在一些实施例中,第一捕获试剂是抗体或适体。所述抗体为单克隆抗体。在一些实施例中,单克隆抗体结合crp。在一些实施例中,第二捕获剂是抗体或适体。所述抗体为单克隆抗体。在一些实施例中,单克隆抗体与saa结合。在一些实施例中,抗体与固定在样品接触区域上的微结构缀合。在一些实施例中,该微结构是多个珠粒。在一些实施例中,多个珠粒由聚苯乙烯或二氧化硅制成。在一些实施例中,该多个珠粒具有2至30μm的直径。更在一些实施例中,该多个珠粒具有10μm的直径。在一些实施例中,第一检测试剂是抗体。在一些实施例中,抗体是单克隆抗体。在一些实施例中,单克隆抗体可以结合
第一捕获试剂和crp的第一复合物。在一些实施例中,第二检测试剂是单克隆抗体。在一些实施例中,单克隆抗体结合第二捕获试剂和saa的第二复合物。在一些实施例中,第二检测试剂用荧光标记。在一些实施例中,荧光标签可以是例如fitc、罗丹明或cy5。在一些实施例中,该设备进一步包含移动装置,其中包含成像器的所述移动装置被配置为捕获该样品的图像。
8.在一些实施例中,所述设备进一步包含适配器,其中所述适配器被配置为容纳所述样品保持器,并且当所述适配器附接到所述移动装置并附接到移动装置时,将所述样品定位在所述成像器的视场(fov)中。在一些实施例中,所述适配器具有能够发射波长为400nm至700nm的光的光源。在一些实施例中,适配器具有能够发射650nm波长的光的光源。在一些实施例中,适配器具有能够发射450nm波长的光的光源。在一些实施例中,移动装置是iphone。更在一些实施例中,iphone是iphone 6或iphone 10。在另一方面,本发明提供了一种用于测量血液样品中的急性期反应物和白细胞(wbc)的方法,包含:(a)提供来自对象的血液样品,所述血液样品含有或疑似含有急性期反应物和wbc;(b)提供包含第一板和第二板的装置,所述板中的一个或两个具有:(i)样品接触区域,所述样品接触区域在其相应的内表面上被配置为接触所述血液样品,(ii)固定在所述第一板和所述第二板中的至少一个上的多个间隔件,(iii)用于所述急性期反应物的捕获剂,其中所述捕获剂缀合至微结构,所述微结构固定在所述样品接触区域上并且被配置为结合至所述急性期反应物以形成复合物,(iv)用于所述急性期反应物的荧光标记的检测试剂,其中所述荧光标记的检测试剂被固定在所述样品接触区域上并且被配置为在所述样品中可扩散并且结合至所述复合物并且产生第一荧光信号,以及(v)用于所述wbc的染色试剂,其中所述染色试剂固定在所述样品接触区域上并且被配置为染色所述wbc以产生第二荧光信号;(c)将所述样品沉积到所述样品接触区域上;(d)按压所述第一板和所述第二板以将所述样品压缩成薄层;(e)将所述按压板孵育一段时间,所述时间段足以允许产生所述第一荧光信号和所述第二荧光信号;以及(f)分别通过成像和分析第一荧光信号和第二荧光信号来测量crp和wbc。在一些实施例中,对象是人。在一些实施例中,对象是狗或猫。
9.在一些实施例中,急性期反应物是c反应蛋白(crp)或血清淀粉样蛋白a(saa)。更在一些实施例中,所述急性期反应物是c反应蛋白。更在一些实施例中,急性期反应物是血清淀粉样蛋白a(saa)。在一些实施例中,装置是qmax卡。在一些实施例中,样品接触区域在第一板上。在一些实施例中,多个间隔件具有5至30μm的均匀高度。更在一些实施例中,多个间隔件具有10μm的均匀高度。在一些实施例中,多个间隔件在第一板上。在一些实施例中,所述捕获试剂是抗体。在一些实施例中,抗体是单克隆抗体。在一些实施例中,单克隆抗体是抗crp单克隆抗体。在一些实施例中,单克隆抗体是抗saa单克隆抗体。在一些实施例中,所述针对crp或saa的捕获试剂在第一板上。在一些实施例中,所述检测试剂是抗体。在一些实施例中,抗体是单克隆抗体。更在一些实施例中,单克隆抗体用荧光标记。荧光可以是fitc、罗丹明或cy5。在一些实施例中,单克隆抗体是cy5-标记的。在一些实施例中,荧光标记的抗体在第二板上。在一些实施例中,染色试剂在第一板上。在一些实施例中,染色试剂是syto 9。在一些实施例中,微结构是多个珠粒。在一些实施例中,珠粒由聚苯乙烯或二氧化硅制成。在一些实施例中,多个珠粒具有2至30μm的直径。更在一些实施例中,多个珠粒具有10μm的直径。在一些实施例中,时间段为约15秒至约60秒。更在一些实施例中,时间段为
约60秒。一方面,本发明提供了一种用于测量血液样品中的c反应蛋白(crp)和白细胞(wbc)的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中每个板包含:(i)在其各自的内表面上,被配置为接触液体样品的样品接触区域,其中crp抗体与固定在一个或两个板的样品接触区域上的多个珠粒缀合,(ii)标记抗crp捕获抗体固定在样品接触区域上,(iii)荧光标记的检测抗体,其被配置为在所述样品中可扩散并结合至所述捕获抗体和crp的复合物,(iv)用于wbc的染色试剂,其中板是以不同的构造相对于彼此可移动的,包括开放构造和闭合构造,其中在开放构造中,板在板之间以大于300μm的平均间隙部分地或完全地分开,并且在闭合构造中,板以在板之间小于200μm的间隙彼此压靠;(b)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述样品接触区域中,其中所述血液样品含有或疑似含有crp或wbc;(c)通过将所述样品压缩成薄层而将所述板改变成闭合构造,所述薄层至少部分地由彼此面对的两个样品接触区域限定;(d)在步骤(c)之后,孵育约15秒至约60秒;以及(e)在步骤(d)之后,在不洗涤或打开板的情况下,通过使样品层成像并检测来自荧光标记的检测抗体的信号来检测crp和wbc,所述荧光标记的检测抗体分别与捕获抗体和crp的复合物以及染色试剂结合。一方面,本发明提供了一种用于测量血液样品中的血清淀粉样蛋白a(saa)和白细胞(wbc)的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中每个板包含:(i)在其各自的内表面上,被配置为接触液体样品的样品接触区域,其中sas抗体与固定在一个或两个板的样品接触区域上的多个珠粒缀合,(ii)标记抗sad捕获抗体固定在样品接触区域上,(iii)荧光标记的检测抗体,其被配置为在所述样品中可扩散并结合至所述捕获抗体和sas的复合物,(iv)用于wbc的染色试剂,其中板是以不同的构造相对于彼此可移动的,包括开放构造和闭合构造,其中在开放构造中,板在板之间以大于300μm的平均间隙部分地或完全地分开,并且在闭合构造中,板以在板之间小于200μm的间隙彼此压靠;(b)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述样品接触区域中,其中所述血液样品含有或疑似含有saa或wbc;(c)通过将所述样品压缩成薄层而将所述板改变成闭合构造,所述薄层至少部分地由彼此面对的两个样品接触区域限定;(d)在步骤(c)之后,孵育约15秒至约60秒;以及(e)在步骤(d)之后,在不洗涤或打开板的情况下,通过使样品层成像并检测来自荧光标记的检测抗体的信号来检测saa和wbc,所述荧光标记的检测抗体分别与捕获抗体和saa的复合物以及染色试剂结合。
附图说明
10.本领域技术人员将理解,下面描述的附图仅用于说明的目的。附图不旨在以任何方式限制本教导的范围。在一些附图中,附图是按比例绘制的。在给出实验数据点的图中,连接数据点的线仅用于引导观察数据,而没有其它意义。在本发明的一些实施例中:
11.图1提供了显示检测c反应蛋白(crp)的方法示意图。
12.图2提供了显示用于检测c反应蛋白(crp)(急性期反应物)和白细胞(通过染色)的方法的示意图。
13.图3是crof(压缩调节开放流)实施例的图示。图(a)示出了第一板和第二板,其中第一板具有间隔件。图(b)示出了以开放构造将样品沉积在第一板(示出)或第二板(未示出)或两者(未示出)上。图(c)示出了(i)使用两个板散布样品(样品在板之间流动)并减小样品厚度,以及(ii)在闭合构造中使用间隔件和板调节样品厚度。每个板的内表面可具有
一个或多个结合位点和或储存位点(未示出)。
14.图4示出了具有结合位点或储存位点的板。图(a)示出了具有结合位点的板。图(b)示出了具有试剂储存位点的板。图(c)示出了具有结合位点的第一板和具有试剂储存位点的第二板。图(d)示出了具有多个位点(结合位点和/或储存位点)的板。
15.图5示出了在血液中crp蛋白耗尽之前和之后使用qmax装置的crp染色的示例性照片。用智能手机的相机捕获图像。
16.图6示出了使用qmax装置的crp染色的示例性照片,其中样品在pbs缓冲液中掺入不同浓度的重组crp。
17.图7示出了crp标准曲线。基于11个人血液样品生成标准曲线(点)。使用本发明的qmax装置和标准商业elisa(abcam)检测crp。使用4-pl曲线拟合计算标准曲线(曲线)。该拟合曲线具有0.9643的r2值。
18.图8示出了使用qmax装置获得的crp水平与使用标准商业elisa(abcam)获得的crp水平。用本方法和商业elisa(abcam)测试9个人血液样品(点)。通过内插标准曲线确定它们的crp水平(图7)。绘制qmax装置与elisa的相关性。在qmax装置和elisa之间r2=0.9944。注意,一个样品(样品#36)超出标准曲线范围,因此不计数。与商业elisa(abcam)相比,本qmax装置的平均准确度为109.1%(参见表1)。
19.图9示出了从标准曲线内插的9个未知人血液样品的crp qmax结果(图7)。样品#36超出标准曲线范围并且不计数。
20.图10示出了用于检测急性期反应物(例如,saa)的珠粒的临界性。
21.图11示出了saa检测中的剂量依赖性曲线。saa测定的检测限(lod)为1至10μg/ml。
22.图12示出了使用qmax装置(当与wbc检测组合使用时)获得的crp水平与使用标准商业elisa(abcam)获得的crp水平的比较。用本方法和商业elisa(abcam)测试9个人血液样品(点)。通过内插标准曲线确定crp水平。绘制qmax装置与elisa之间的相关性,qmax装置与elisa之间的r2=0.9639。该结果表明在crp检测中没有来自wbc的干扰。
23.图13示出了crp wbc联合检测中的wbc计数。r2值为0.9761。
24.图14示出了cy3检测crp的特异性和cy5检测saa的特异性。注意,在cy5波长下没有荧光cy3信号泄漏,或者在cy3波长下没有荧光cy5信号泄漏,这表明可以同时使用cy3和cy5的双重检测测定的可行性。
25.根据下面提供的详细描述以及附图,本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得显而易见。
具体实施方式
26.以下描述通过示例而非限制的方式提供了本发明的一些实施例。本文使用的章节标题和任何副标题仅用于组织目的,而不应被解释为以任何方式限制所描述的主题。章节标题和/或字幕下的内容不限于章节标题和/或字幕,而是适用于本发明的整个描述。
27.应当注意,附图并不旨在以严格的比例示出元件。为了清楚起见,一些元件在图中示出时被放大。元件的尺寸应当根据本文提供的描述描绘,并通过引用结合于此。
28.定义:
29.术语“细胞”和“靶细胞”可互换。
30.术语“分析物”和“非细胞分析物”可互换。
31.术语“qmax卡”是指包含可相对于彼此移动成不同构造(包括开放构造和闭合构造)的第一板和第二板并且包含调节板之间的间距的间隔件的装置。
32.术语“x板”是指qmax卡中的两个板中的一个,其中间隔件固定到该板。qmax卡和x板的更多详细描述在2017年2月7日提交的临时申请序列第62/456065说明号中进行描述,在此其全部内容出于所有目的并入本文。
33.术语“crof装置”是指执行crof工艺的装置。
34.术语“crof板”是指用于进行crof工艺的两个板。
35.除非另有说明,术语“板”是指在crof工艺中使用的板,其固体具有可与另一个板一起使用的表面,以压缩放置在两个板之间的样品,从而减小样品的厚度。
36.术语“第一板”或“第二板”是指用于crof工艺的板。
37.除非另有说明,术语“间隔件”是指当放置在两个板之间时对两个板之间的最小间隔设定限制的机械物体,当将两个板压缩在一起时可以达到该限制。即,在压缩过程中,间隔件将停止两个板的相对运动,以防止板间距变得小于预设(即预定)值。有两种类型的间隔件:“开放间隔件”和“封闭间隔件”。
38.术语“开放间隔件”是指间隔件具有允许液体围绕间隔件的整个周边流动并流过间隔件的形状。例如,柱是开放间隔件。
39.术语“间隔件具有预定高度”和“间隔件具有预定间隔距离”分别是指间隔件高度和间隔距离的值在crof工艺之前是已知的。如果在crof工艺之前不知道间隔件高度和间隔距离的值,则不预先确定间隔件高度和间隔距离的值。例如,在珠粒作为间隔件喷射在板上的情况下,其中珠粒落在板的随机位置,间隔距离不是预先确定的。未预先确定间隔距离的另一示例是间隔件在crof工艺期间移动。
40.在crof工艺中,术语“间隔件固定在其相应的板上”意味着间隔件附接到板的位置,并且在crof中(即,间隔件在相应的板上的位置不改变)保持附接到该位置。“间隔件与其相应的板固定在一起”的示例是间隔件由板的一件材料整体地制成,并且间隔件相对于板表面的位置在crof期间不改变。“间隔件与其相应的板不固定”的示例是间隔件通过粘合剂粘合到板上,但是在板的使用期间,在crof期间,粘合剂不能将间隔件保持在其在板表面上的原始位置,并且间隔件移动离开其在板表面上的原始位置。
41.在crof工艺中,两个板的术语“开放构造”是指如下构造,其中两个板或者部分地或者完全地分离,并且板之间的间距不受间隔件的调节。
42.在crof工艺中,两个板的术语“闭合构造”是指如下构造,其中板彼此面对,间隔件和样品的相关体积在板之间,样品的相关体积的厚度由板和间隔件调节,其中相关体积是样品的整个体积的至少一部分。
43.在crof工艺中,术语“样品厚度由板和间隔件调节”是指,对于板、样品、间隔件和板压缩方法的给定条件,在板的闭合构造下样品的至少一个端口的厚度可以根据间隔件和板的性质预先确定。
44.在crof装置中,板的术语“内表面”或“样品表面”是指板的接触样品的表面,而板的另一表面(不接触样品)被称为“外表面”。
45.板或样品的术语“相对表面平坦度”是板表面平坦度变化与最终样品厚度的比例。
46.除非另有说明,crof工艺中的术语“最终样品厚度”是指corf工艺中板的闭合构造下的样品厚度。
47.术语“至多”是指“等于或小于”。例如,间隔件高度至多为1μm,这意味着间隔件高度等于或小于1μm。
48.术语“样品区域”是指样品在大致平行于板之间的空间并垂直于样品厚度的方向上的区域。
49.术语“样品厚度”是指在垂直于彼此面对的板的表面的方向(例如,板之间的间距方向)上的样品尺寸。
50.除非特别说明,否则crof工艺中物体的术语“高度”或“厚度”是指物体在垂直于板表面的方向上的尺寸。例如,间隔件高度是间隔件在垂直于板表面的方向上的尺寸,并且间隔件高度和间隔件厚度指的是一回事。本发明提供了用于快速检测两种分析物(即,第一分析物和第二分析物)的装置和方法。在某些实施例中,第一分析物是急性期反应物。在某些实施例中,急性期反应物是c反应蛋白(crp)。在某些实施例中,急性期反应物是血清淀粉样蛋白a(saa)。在某些实施例中,所述第二分析物是血细胞组分(例如,白细胞)。在某些实施例中,第一分析物是第一急性期反应物,第二分析物是第二急性期反应物(例如,crp和saa)。本发明提供了快速检测和量化血液样品中急性期反应物水平的装置和方法。本发明的优点涉及同时检测第一分析物和第二分析物。在某些实施例中,两种分析物是crp和白细胞。在某些实施例中,两种分析物是saa和白细胞。在某些实施例中,两种分析物是两种急性期反应物,例如crp和saa。本发明的优点涉及测试的快速时间。根据本发明,测试可以在约或少于60秒内进行。在一些实施例中,测试可在约或少于30秒内进行。
51.本发明为血清蛋白(作为第一分析物)和白细胞(作为第二分析物)中的急性期反应物提供了快速、可靠和简单的测试。该测定可以检测生物样品中的急性期反应物。示例性急性期反应物是crp。本测定提供血液、血清或血浆中crp的快速检测。crp是在血浆中发现的环形五聚体蛋白,其水平响应于炎症而升高。它是肝来源的急性期蛋白,在巨噬细胞和t细胞分泌白介素-6后增加。因此,本测定提供了评估对象是否患有炎症的测试。本发明的crp测定是灵敏的,并且具有30ng/ml的检测限(lod)和30ng/ml-22μg/ml的准确范围。在健康成人中,crp的正常浓度从0.8μg/ml变化至3.0μg/ml。在急性炎症中,crp可以在4至6小时内在轻度至中度炎症或损伤如皮肤感染、膀胱炎或支气管炎中升高多达500至1,000μg/ml。可每8小时翻倍,在损伤或炎症后36-50小时达到其峰值。1,000至5,000μg/ml之间的crp被认为是细菌炎症。20至100μg/ml之间的crp浓度被认为是代谢性炎症(导致动脉硬化和ii型糖尿病的代谢途径)。一旦炎症消退,crp水平由于其短的半衰期快速下降(4-7小时)。本发明还提供了快速、可靠和简单的用于另外的急性期反应物如血清淀粉样蛋白a(saa)的测试。该测定法可检测血液、血清或血浆中的saa。saa的不同同种型在不同水平或响应炎性刺激(急性期saa)组成型表达(组成型saa)。这些蛋白主要由肝脏产生。这些蛋白质在整个无脊椎动物和脊椎动物中的保守性表明saa在所有动物中都起着非常重要的作用。急性期saa涉及几种慢性炎性疾病,例如淀粉样变性、动脉粥样硬化和类风湿性关节炎。已经在小鼠中报道了三种急性期saa同种型,称为saa1、saa2和saa3。在炎症期间,saa1和saa2主要在肝脏中表达和诱导,而saa3在许多不同的组织中诱导。saa1和saa2基因在肝细胞中由致炎性细胞因子il-1、il-6和tnf-α调节。saa1和saa2在暴露于细菌脂多糖(lps)后在急性炎性状况
下在小鼠中都被诱导达1000倍。尽管认为第三基因saa3代表不产生信使rna或蛋白的假基因,但在人中也鉴定了三个a-saa基因。人蛋白的分子量估计saa1为11.7kda,saa4为12.8kda。
52.本发明的测定提供了基于ssa1和/或ssa2评估对象是否患有炎症的测试。本saa测定是灵敏的,检测限(lod)为1-10μg/ml。在健康成人中saa的正常生理范围是约或小于10μg/ml。ssa也是快速响应的急性期标记物。与crp相似,炎症刺激后数小时内急性期saa水平升高,升高幅度可大于crp。
53.提供了用于检测快速测定的方法和装置系统,以检测人的体液样品中的急性期反应物(arp),例如c反应蛋白(crp)或血清淀粉样蛋白a(saa)。本发明的装置使用能够捕获急性期反应物(例如,crp和/或saa)的捕获剂和能够检测急性期反应物的存在的检测剂。所述捕获剂包括与针对特定急性期反应物的抗体偶联的多个珠粒,并且所述检测剂包括用于检测的抗急性期反应物抗体。在一个方面,本发明提供一种用于测量液体样品中的分析物的方法,包含:(a)获得含有或疑似含有分析物的液体样品;(b)获得配置为保持液体样品的样品保持器,所述样品保持器包含:(i)与固定在样品保持器中的微结构缀合的捕获剂,和(ii)固定在样品保持器中的检测剂;(c)将所述液体样品沉积在所述样品保持器中;(d)压缩所述样品保持器,其中所述沉积的液体样品与所述捕获剂和所述检测剂接触,其中所述捕获剂被配置为特异性结合至所述分析物以形成复合物,并且其中所述检测剂被配置为在所述液体样品中可扩散并结合至所述复合物以产生信号,(e)孵育所述压缩的液体样品;以及(f)检测在孵育的液体样品中产生的信号以测量分析物。在某些实施例中,分析物是指示疾病或状况的存在或严重性的生物标记物。在一些实施例中,所述分析物是急性期反应物。更在一些实施例中,所述分析物是c反应蛋白(crp)或血清淀粉样蛋白a(saa)。在一些实施例中,体液是全血、血清或血浆。更在一些实施例中,体液是全血。在某些实施例中,样品保持器可以是qmax卡,其包含被配置为保持液体样品的孔或样品区域。所述样品保持器包含:(a)第一板,(b)第二板,以及(c)多个间隔件,其中间隔件被固定到第一板、第二板,或这两个板上。所述板可相对于彼此移动成不同的构造,其包括开放构造和闭合构造。在所述开放构造中:所述两个板是分开的,板之间的间距不由间隔件调节,并且液体样品沉积在板中的一个或两个上。在所述液体样品沉积在开放构造之后配置的闭合构造中:所述液体样品的至少一部分被所两个板压缩成厚度非常均匀的层,并且相对于板基本上是停滞的,其中层的均匀厚度由板和间隔件调节。将板彼此压靠,将液体样品压缩成薄层。在一些实施例中,板中的每一个具有的厚度为500nm或以下、1,000nm或以下、2μm(微米)或以下、5μm或以下、10μm或以下、20μm或以下、50μm或以下、100μm或以下、150μm或以下、200μm或以下、300μm或以下、500μm或以下、800μm或以下、1mm(毫米)或以下、2mm或以下、3mm或以下、5mm或以下、10mm或以下,或在这些值中的任何两个之间的范围内。在一些实施例中,板中的至少一个具有的厚度为100mm或以下、50mm或以下、25mm或以下、10mm或以下、5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、400μm或以下、300μm或以下、200μm或以下、175μm或以下、150μm或以下、125μm或以下、100μm或以下、75μm或以下、50μm或以下、40μm或以下、30μm或以下、20μm或以下、10μm或以下、5μm或以下、4μm或以下、3μm或以下、2μm或以下、1.8μm或以下、1.5μm或以下、1μm或以下、0.5μm或以下、0.2μm或以下,或0.1μm或以下,包括中间值和范围。更在一些实施例中,板中的一个具有的厚度为0.5mm至1.5mm;约1mm;0.15mm至0.2mm;或约0.175mm。在一些实施
例中,第一板和第二板被配置为将样品压缩成均匀厚度层,其基本上等于间隔件的高度。板中的至少一个具有的横向区域为1mm2或以下、10mm2或以下、25mm2或以下、50mm2或以下、75mm2或以下、1cm2(平方厘米)或以下、2cm2或以下、3cm2或以下、4cm2或以下、5cm2或以下、10cm2或以下、100cm2或以下、500cm2或以下、1000cm2或以下、5000cm2或以下、10,000cm2或以下、10,000cm2或以下,包括中间值和范围。在一些实施例中,板中的至少一个具有的横向区域为500至1000mm2;或约750mm2。在一些实施例中,至少一个板是透明的,并且由柔性聚合物制成。在一些实施例中,第一板和第二板通过铰链连接到板,铰链是与板分离的材料(或单片材料),且被配置为通过沿着铰链折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在一些实施例中,一个或两个板可以还包含在板的表面上或内部的刻度标记物、成像标记物或位置标记物,其提供样品和/或板的结构的横向尺寸的信息。在一些实施例中,间隔件固定于板的一个或两个上并且具有均匀高度。在一些实施例中,间隔件具有的均匀高度为1mm或以下、500um或以下、400μm或以下、300μm或以下、200μm或以下、175μm或以下、150μm或以下、125μm或以下、100μm或以下、75μm或以下、50μm或以下、40μm或以下、30μm或以下、20μm或以下、10μm或以下、5μm或以下、4μm或以下、3μm或以下、2μm或以下、1.8μm或以下、1.5μm或以下、1μm或以下、0.5μm或以下、0.2μm或以下、0.1μm或以下、50nm或以下、20nm或以下、10nm或以下,包括中间值和范围。更在一些实施例中,间隔件具有的均匀高度为0.5-2μm、0.5-3μm、0.5-5μm、0.5-10μm、0.5-20μm、0.5-30μm,或0.5-50μm。在一些实施例中,所述间隔件具有均匀高度和恒定间隔距离,且具有杨氏模量值和填充因子值,使得所述间隔件的所述杨氏模量乘以所述间隔件的填充因子等于或大于10mpa,其中所述填充因子是与所述均匀厚度层接触的所述间隔件区域(一个平坦端)与同所述均匀厚度层接触的所述总板区域的比例。更在一些实施例中,板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60到750gpa-μm的范围内。更在一些实施例中,间隔距离(isd)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(e),isd4/(he)等于或小于106μm3/gpa。在一些实施例中,间隔距离在7μm至50μm、50μm至120μm或120μm至200μm的范围内。在一些实施例中,间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或任何叠加组合的柱。间隔件具有柱状形状且具有基本上平顶表面,其中对于每一间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度的比例至少为1。每一间隔件具有间隔件的横向尺寸与其高度的比例至少为1。在一些实施例中,间隔件的最小横向尺寸小于或基本上等于液体样品中分析物的最小尺寸-在0.5μm至100μm,或0.5μm至10μm的范围内。在一些实施例中,间隔件具有至少100/mm2,或1,000/mm2的密度。在一些实施例中,间隔件通过直接压印板或注塑成型板而固定在板上。更在一些实施例中,间隔件选自聚苯乙烯、pmma、pc、coc、cop或类似塑料。在一些实施例中,将液体所述样品压缩成均匀厚度层,所述均匀厚度层基本上等于固定到板中的一个或两个上的间隔件的均匀高度。将该液体样品压缩成具有小于15%、10%、5%、2%、1%,包括中间值和范围的变化的均匀厚度的层。在一些实施例中,将液体样品压缩成具有以下均匀厚度的层:500nm或以下、1,000nm或以下、2μm(微米)或以下、5μm或以下、10μm或以下、20μm或以下、50μm或以下、100μm或以下、150μm或以下、200μm或以下、300μm或以下、500μm或以下、800μm或以下、1mm(毫米)或以下、2mm或以下、3mm或以下、5mm或以下、10mm或以下,或在这些值中的任何两个之间的范围内。更在一些实施例中,该薄层具有的平均厚度为500μm、400μm、300μm、200μm、175μm、150μm、125μm、100μm、75μm、50μm、40μm、30μm、20μm、10μm、5μm、4μm、3μm、2μm、1.8μm、1.5μm、1μm、0.5μm、0.2μm、0.1μm、50nm、20nm,或
10nm,包括中间值和范围。在一些实施例中,该液体样品的至少一部分被压缩成薄层,该薄层具有的平均厚度为0.5-2μm、0.5-3μm、0.5-5μm、0.5-10μm、0.5-20μm、0.5-30μm,或0.5-50μm、25μm或以下、10μm或以下、5μm或以下、3μm或以下、2μm或以下、1μm或以下,或500nm或以下、0.5-2μm、0.5-3μm,或0.5-5μm。更在一些实施例中,该均匀厚度的层的平均厚度为2μm至2.2μm、2.2μm至2.6μm,或1.8μm至2μm和0.6μm至3.8μm、1.8μm至3.8μm,并且该样品是全血而没有被另一种液体稀释。更在一些实施例中,均匀厚度层的平均厚度约等于样品中分析物的最小尺寸。在一些实施例中,微结构是多个珠粒或nhs活化珠粒,其具有的平均直径为100nm、200nm、500nm、1μm、2um、5μm、10um、20um、50μm、100um、200um、500μm,或1mm,包括中间值和范围。更在一些实施例中,平均直径为1μm至10μm,或10μm至50μm。在某些实施例中,珠粒由聚苯乙烯制成。聚苯乙烯可以从bangs实验室有限公司(目录号pc08001)获得。聚苯乙烯珠粒的尺寸为约9.94μm(直径),包装浓度为(10.2%固体(100mg/ml)。含有聚苯乙烯珠粒的缀合缓冲液是hepes(ph 8)。聚苯乙烯珠粒的最终工作浓度为10mg/ml。在一些实施例中,液体样品还包含诱导干扰元素聚集的聚集剂。所述聚集剂诱导红细胞聚集,所述红细胞聚集包含纤维蛋白原,凝血酶,凝血酶原,选自dx-500、dx-100和dx-70的右旋糖酐部分,聚(乙二醇),选自pvp-360和pvp-40的聚乙烯吡咯烷酮(pvp),或其任何组合。
54.所述聚集剂被配置为在1、2、5、10、20、30或60分钟内(包括中间值和范围)诱导所述样品中至少50%、60%、70%、80%、90%或95%的红细胞聚集。在一些实施例中,所述捕获剂是第一抗crp抗体。在一些实施例中,所述第一抗crp抗体为单克隆抗体。在一些实施例中,所述检测剂是第二抗crp抗体。在一些实施例中,所述第二抗crp抗体为单克隆抗体。所述第二抗crp抗体可用荧光团标记。在一些实施例中,捕获剂是第一抗saa抗体。在一些实施例中,第一抗saa抗体是单克隆抗体。在一些实施例中,所述检测剂是第二抗saa抗体。在一些实施例中,所述第二抗saa抗体为单克隆抗体。第二抗saa抗体可用荧光团标记。在一些实施例中,沉积的样品不被洗涤。在一些实施例中,孵育步骤在约30秒内进行。在一些实施例中,孵育步骤在约60秒内进行。在一些实施例中,孵育步骤在约90秒内进行。在一些实施例中,用包含相机的成像器执行检测步骤。所述成像器是所述检测器的一部分或全部。在一些实施例中,成像器由所述软件引导以捕获所述样品的一个或多个图像,识别干扰元素区域和无干扰元素区域,以及将干扰元素区域与无干扰元素区域数字化分离。在一些实施例中,所述滤波器被配置为过滤来自所述样品的信号。在一些实施例中,成像器包含被配置为照射样品的光源。在一些实施例中,使用检测器进行检测步骤。在一些实施例中,检测器是移动装置或智能电话。在一些实施例中,该检测器包含被配置为显示该分析物的存在和/或量的显示器。在一些实施例中,检测器被配置为向第三方发送检测结果。在一些实施例中,所述检测器包含存储在存储单元中的软件,并且指导所述检测器显示所述分析物的存在和/或量。该软件被配置为指导该成像器计算来自这些无干扰元素区域的分析物的组合信号并且忽视来自这些干扰元素区域的分析物的信号以及增加这些信号的信号对比度。在一些实施例中,本装置被设计成测量在诊断、管理和/或预防人类疾病和状况、农业或兽医应用、食品测试或药物测试中有用的所关注分析物。
55.在一些实施例中,本测定用于比色测定、荧光测定。在一些实施例中,所产生的与分析物相关的信号是电信号或光信号。
56.在一些实施例中,与分析物相关的所述信号是光信号,所述光信号允许所述成像
器捕获所述干扰元素富集区和所述干扰元素贫乏区的图像。在一些实施例中,与分析物相关的信号来自比色反应,或通过用照射源照射样品而产生。在另一方面,本发明提供了一种用于测量液体样品中的分析物的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中(i)每个板在其相应的内表面上包含被配置为用于接触液体样品的样品接触区域,(ii)将捕获剂缀合至微结构,这些微结构被固定在这些板中的一个或两个的样品接触区域上,(iii)所述捕获剂被配置为特异性结合所述分析物,(iv)检测剂被固定在所述板中的一个或两个的所述样品接触区域上,并且(v)所述检测剂被配置为在所述样品中可扩散并且结合所述捕获剂和所述分析物的复合物;(b)在所述样品接触区域中沉积所述样品,其中所述样品包含所述分析物;(c)按压所述第一板和所述第二板以将所述样品压缩成薄层,所述薄层至少部分地由彼此面对的所述两个样品接触区域限定;(d)孵育约60秒或更短;以及(e)通过使样品层成像并检测来自与捕获剂和分析物的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物。在另一方面,本发明提供一种用于测量血液样品中的急性期反应物(例如c反应蛋白(crp)或血清淀粉样蛋白a(saa))的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中每个板在其相应的内表面上包含被配置为接触血液样品的样品接触区域,其中针对急性期反应物的抗体缀合至固定在一个或两个板的样品接触区域上的微结构,将荧光标记抗体固定在一个或两个板的样品接触区域上,并且将检测剂配置为在样品中可扩散并与捕获剂和急性期反应物的复合物结合;(b)在所述样品接触区域中沉积所述血液样品,其中所述样品包含所述急性期反应物;(c)按压所述第一板和所述第二板以将所述样品压缩成薄层,所述薄层至少部分地由彼此面对的所述两个样品接触区域限定;(d)在步骤(c)之后,孵育约60秒或更短;以及(e)在步骤(d)之后,在不洗涤和不打开板的情况下,通过使样品层成像并检测来自与急性期反应物和急性期反应物抗体的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物。在另一方面,本发明提供了一种用于测量血液样品中的c反应蛋白(crp)的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中每个板在其各自的内表面上包含样品接触区域,所述样品接触区域被配置为接触液体样品,其中crp抗体与固定在一个或两个板的样品接触区域上的微结构缀合,标记抗体固定在一个或两个板的样品接触区域上,所述检测剂被配置为所述样品中可扩散并结合至所述捕获抗体和crp的复合物,所述板以不同的构造相对于彼此可移动,包括开放构造和闭合构造,其中在所述开放构造中,所述板在板之间以大于300μm的平均间隙部分地或完全地分开,并且在闭合构造中,板以在板之间小于200μm的间隙彼此压靠;(b)当所述板处于所述开放构造时,将所述样品沉积在所述样品接触区域中,其中所述血液样品包含crp;(c)将所述板改变成闭合构造,将所述样品压缩成薄层,所述薄层至少部分地由彼此面对的两个样品接触区域限定;(d)在步骤(c)之后,孵育约60秒或更短;以及(e)在步骤(d)之后,在不洗涤和不打开板的情况下,通过使样品层成像并检测来自与crp和crp抗体的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物。在另一方面,本发明提供一种用于测量血液样品中的血清淀粉样蛋白a(saa)的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中每个板在其各自的内表面上包含样品接触区域,所述样品接触区域被配置为接触液体样品,其中saa的抗体与固定在一个或两个板的的样品接触区域上的微结构缀合,标记抗体固定在一个或两个板的样品接触区域上,所述检测剂被配置为在所述样品可扩散并结合至所述捕获剂和saa的复合物,所述板以不同的构造相对于彼此可移动,包括开放构造和闭合构造,其中在所述开放构造中,板在板之间以大于300um的平均间隙部分地或完全地分开,并且在该闭合构造中,板在板之间以小于
200μm的间隙彼此压靠;(b)当所述板处于所述开放构造时在所述样品接触区域中沉积所述样品,其中所述血液样品包含saa;(c)将所述板改变成闭合构造,将所述样品压缩成薄层,所述薄层至少部分地由彼此面对的两个样品接触区域限定;(d)在步骤(c)之后,孵育约60秒或更短;以及(e)在步骤(d)之后,在不洗涤和不打开板的情况下,通过使样品层成像并检测来自与crp和crp抗体的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物。在又一个方面,本发明提供一种用于测量液体样品中的分析物的设备,包含:(a)样品保持器,其被配置为用于保持含有该分析物的液体样品,其中:(i)捕获剂,其与固定在所述样品保持器中的微结构缀合,(ii)检测剂,其固定在所述样品保持器中,(iii)所述捕获剂被配置为特异性结合至所述分析物,以及(iv)所述检测剂被配置为在所述样品中可扩散并结合至所述捕获剂和所述分析物的复合物;该检测剂被配置为在该样品中可扩散并且结合到该捕获剂与该分析物的复合物上;以及(b)适配器,其被配置为容纳该样品保持器并且是可附接至移动装置上的,其中:(i)所述移动装置包含成像器,(ii)所述适配器被配置为在所述适配器附接到所述移动装置时将所述样品定位在所述成像器的视场(fov)中,并且(iii)所述成像器被配置为捕获所述样品的图像,从而在样品与捕获剂孵育约60秒或更短时间后,检测/测量生物标记物与捕获剂结合所产生的信号。
57.示例性实施例
58.在一个方面,本发明提供一种用于测量液体样品中的分析物的方法,包含:(a)获得样品保持器,其被配置为保持含有分析物的液体样品,其中:(i)捕获剂与固定在所述样品保持器中的微/纳米结构缀合,(ii)检测剂固定在所述样品保持器中,(iii)所述捕获剂被配置为与所述分析物特异性结合,以及(iv)所述检测剂被配置为在所述样品中可扩散并结合至所述捕获剂和所述分析物的复合物;(b)将所述样品沉积在所述样品保持器中,其中所述样品与所述样品保持器中的所述捕获剂和所述检测剂相接触;(c)调节样品保持器以将样品压缩成薄层;(d)孵育预定的时间段;以及(e)通过使样品层成像并检测来自与捕获剂和分析物的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物。
59.在另一方面,本发明提供了一种用于测量液体样品中的分析物的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中每个板包含:(i)在其各自的内表面上,被配置为接触液体样品的样品接触区域,其中捕获剂与固定在一个或两个板的样品接触区域上的微/纳米结构缀合,(ii)检测剂固定在一个或两个板的样品接触区域,(iii)该捕获剂被配置为特异性结合该分析物,并且(iv)该检测剂被配置为在该样品中可扩散并且结合至捕获剂和分析物的复合物;(b)在所述样品接触区域中沉积所述样品,其中所述样品包含所述分析物;(c)按压所述第一板和所述第二板以将所述样品压缩成薄层,所述薄层至少部分地由彼此面对的所述两个样品接触区域限定;(d)孵育约60秒或更短的预定时间段;以及(e)通过使样品层成像并检测来自与捕获剂和分析物的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物。在另一方面,本发明提供了一种用于测量液体样品中的c反应蛋白(crp)的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中每个板包含:(i)在其各自的内表面上,被配置为接触液体样品的样品接触区域,其中crp抗体与固定在一个或两个板的样品接触区域上的微/纳米结构缀合,(ii)将标记抗体固定在一个或两个板的样品接触区域上,以及(iii)将所述检测剂配置为在所述样品中可扩散并与所述捕获剂和所述crp的复合物结合;(b)在所述样品接触区域中沉积所述样品,其中所述样品包含crp;(c)按压所述第一板和所述第二板以将所述样品压缩成薄层,
所述薄层至少部分地由彼此面对的所述两个样品接触区域限定;(d)在步骤(c)之后,孵育约60秒或更短的预定时间段;以及(e)在步骤(d)之后,在不洗涤和不打开板的情况下,通过使样品层成像并检测来自与crp和crp抗体的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物。在另一方面,本发明提供了一种用于测量液体样品中的c反应蛋白(crp)的方法,包含:(a)获得第一板和第二板,其中每个板包含:(i)在其各自的内表面上,被配置为接触液体样品的样品接触区域,其中crp抗体与固定在一个或两个板的样品接触区域上的微/纳米结构缀合,(ii)标记抗体固定在一个或两个板的样品接触区域上,(iii)将所述检测剂配制成在样品中可扩散并结合至所述捕获剂和crp的复合物,(iv)板以不同的构造相对于彼此可移动,包括开放构造和闭合构造,其中在该开放构造中,板在板之间以大于300μm的平均间隙部分地或完全地分开,并且在闭合构造中,板以在板之间小于200μm的间隙彼此压靠;(b)当所述板处于开放构造时,所述样品沉积在所述样品接触区域中,其中所述样品包含crp;(c)将所述板改变成闭合构造,将所述样品压缩成薄层,所述薄层至少部分地由彼此面对的两个样品接触区域限定;(d)在步骤(c)之后,孵育约60秒或更短的预定时间段;以及(e)在步骤(d)之后,在不洗涤和不打开板的情况下,通过使样品层成像并检测来自与crp和crp抗体的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物。在另一个方面,本发明提供一种用于测量液体样品中的分析物的设备,包含:(a)样品保持器,其被配置为保持含有所述分析物的液体样品,其中(i)捕获剂与固定在所述样品保持器中的微/纳米结构缀合,(ii)检测剂固定在所述样品保持器中,(iii)所述捕获剂被配置为特异性结合到所述分析物,和(iv)所述检测剂被配置为可在所述样品中扩散并结合至所述捕获剂和所述分析物的复合物;该检测剂被配置为在该样品中是可扩散的并且结合至捕获剂与分析物的复合物上;以及(b)适配器,其被配置为容纳所述样品保持器并且可附接至移动装置,其中(i)所述移动装置包含成像器,(ii)所述适配器被配置为当所述适配器附接至所述移动装置时将所述样品定位在所述成像器的视场(fov)中,以及(iii)所述成像器被配置为捕获所述样品的图像,从而在所述样品与所述捕获剂孵育约60秒或更短的预定时间段之后,检测/测量由所述生物标记物与所述捕获剂的结合产生的信号。在某些实施例中,微/纳米结构是珠粒。微/纳米结构可以是nhs活化珠粒。在某些实施例中,珠粒的平均直径可为100nm、200nm、500nm、1μm、2μm、5μm、10μm、20μm、50μm、100μm、200μm、500μm或1mm,包括中间值和范围。在一些实施例中,珠粒可以具有的平均直径为1μm至10μm,或10μm至50μm。
60.在该孵育步骤(d)期间,该预定时间段可以是约90秒或更短、约60秒或更短,或约30秒或更短。在某些实施例中,在步骤(d)之后不洗涤一个或两个板的样品接触区域。在某些实施例中,所述捕获剂是抗体。可以使用多克隆抗体或单克隆抗体。在某些优选实施例中,所述捕获剂是单克隆抗体(与crp特异性结合)。在某些实施例中,检测剂用荧光团标记。在某些实施例中,该分析物是c反应蛋白(crp)。在某些实施例中,至少部分样品被压缩成薄层,该薄层具有的平均样品厚度为500μm、400μm、300μm、200μm、175μm、150μm、125μm、100μm、75μm、50μm、40μm、30μm、20μm、10μm、5μm、4μm、3μm、2μm、1.8μm、1.5μm、1μm、0.5μm、0.2μm、0.1μm、50nm、20nm,或10nm,包括中间值和范围。在某些优选实施例中,平均样品厚度为0.5-2μm、0.5-3μm、0.5-5μm、0.5-10μm、0.5-20μm、0.5-30μm,或0.5-50μm。在某些更优选的实施例中,平均样品厚度为0.5-2μm、0.5-3μm或0.5-5μm。在还某些优选实施例中,该平均样品厚度为25μm或以下、10μm或以下、5μm或以下、3μm或以下、2μm或以下、1μm或以下,或500nm或以
下。在某些实施例中,样品是体液。在某些实施例中,体液是血液、唾液或尿液。在某些实施例中,当样品是没有用另一种液体稀释的全血或加工形式的血液时。在某些实施例中,样品可以包含诱导干扰元素聚集的聚集剂。在某些实施例中,样品是以下的原始、稀释或加工形式:体液、粪便、羊水、房水、玻璃体液、血液、全血、分馏的血液、血浆、血清、母乳、脑脊髓液、耳垢、乳糜、食糜、内淋巴、外淋巴、粪便、胃酸、胃液、淋巴液、粘液、鼻引流液、痰液、心包液、腹膜液、胸膜液、脓液、风湿液、唾液、皮脂、精液、痰液、汗液、滑液、泪液、呕吐物、尿液或呼出的冷凝物。当样品是血液时,均匀厚度层的平均厚度在1.8μm至3.8μm的范围内。在某些实施例中,均匀厚度层的平均厚度约等于样品中分析物的最小尺寸。在某些实施例中,均匀厚度层的平均厚度在2μm至2.2μm的范围内。在某些实施例中,均匀厚度层的平均厚度在2.2μm至2.6μm的范围内。在某些实施例中,均匀厚度层的平均厚度在1.8μm至2μm的范围内。在某些实施例中,均匀厚度层的平均厚度在2.6μm至3.8μm的范围内。在某些实施例中,分析物是生物标记物、环境标记物或食物标记物。在某些实施例中,分析物是指示疾病或状况的存在或严重程度的生物标记物。在某些实施例中,分析物是细胞、蛋白质或核酸。在某些优选实施例中,所述分析物是c反应蛋白(crp)。在本发明中,所述样品保持器包含被配置为保持所述样品的孔。样品保持器包含第一板、第二板和间隔件。这些间隔件被配置为用于在这些板彼此压靠时调节这些板之间的间隙,从而将该样品压缩成薄层。在某些实施例中,样品保持器包含第一板、第二板和间隔件,并且其中:(i)板可相对于彼此移动成不同的构造,包括开放构造和闭合构造;(ii)在开放构造中:将两个板分开,板之间的间距不受间隔件调节,并且将样品沉积在一个或两个板上;以及(iii)在所述样品沉积在所述开放构造之后配置的闭合构造中:所述样品的至少一部分被所述两个板压缩成厚度非常均匀的层并且相对于所述板基本上停滞,其中所述层的均匀厚度由板和间隔件调节。在某些实施例中,样品保持器包含q卡,其包含第一板、第二板和间隔件,其中所述间隔件被配置为当所述板被压靠在各自上时调节所述板之间的间隙,从而将所述样品压缩成薄层。在某些实施例中,间隔件具有均匀高度和恒定间隔距离;并且所述样品被所述样品保持器压缩成具有均匀厚度的薄层,所述均匀厚度由所述间隔件的高度调节。在某些实施例中,将液体样品压缩成均匀厚度层,所述均匀厚度层基本上等于固定到板中的一个或两个上的间隔件的均匀高度。在某些实施例中,将样品压缩成具有小于15%、10%、5%、2%、1%,包括中间值和范围的变化的均匀厚度的层。在某些实施例中,样品在被压缩时具有的厚度为500nm或以下、1000nm或以下、2μm(微米)或以下、5μm或以下、10μm或以下、20μm或以下、50μm或以下、100μm或以下、150μm或以下、200μm或以下、300μm或以下、500μm或以下、800μm或以下、1mm(毫米)或以下、2mm或以下、3mm或以下、5mm或以下、10mm或以下,包括中间值和范围。
61.在某些实施例中,样品保持器包含第一板和第二板,其中每个板具有的厚度为500nm或以下、1,000nm或以下、2μm(微米)或以下、5μm或以下、10μm或以下、20μm或以下、50μm或以下、100μm或以下、150μm或以下、200μm或以下、300μm或以下、500μm或以下、800μm或以下、1mm(毫米)或以下、2mm或以下、3mm或以下、5mm或以下、10mm或以下,包括中间值和范围。在某些实施例中,所述聚集剂用于诱导干扰元素的聚集。在某些实施例中,所述样品包含血液和诱导红细胞聚集的聚集剂。在某些实施例中,聚集剂包括但不限于纤维蛋白原(及其亚基)、凝血酶和凝血酶原、某些葡聚糖组分(例如dx-500、dx-100和dx-70)、聚(乙二醇)或聚乙烯吡咯烷酮(pvp,例如pvp-360和pvp-40),或其任何组合。在某些实施例中,聚集剂被配
置为在1、2、5、10、20、30或60分钟内(包括中间值和范围)诱导所述样品中至少50%、60%、70%、80%、90%或95%的红细胞聚集。在某些实施例中,成像器包含相机。在某些实施例中,成像器是检测器的一部分或检测器的整体。在某些实施例中,成像器由所述软件引导以捕获所述样品的一个或多个图像,识别干扰元素区域和无干扰元素区域,以及将干扰元素区域与无干扰元素区域数字化分离。在某些实施例中,所述成像器包含被配置为过滤来自所述样品的信号的滤波器。在某些实施例中,成像器包含被配置为照射样品的光源。在某些实施例中,检测器是移动装置。在某些实施例中,检测器是智能电话。在某些实施例中,检测器是智能电话且成像器是作为智能电话的一部分的相机。在某些实施例中,检测器包含被配置为显示所述分析物的存在和/或量的显示器。在某些实施例中,检测器被配置为将检测结果发送到第三方。在某些实施例中,软件存储在作为检测器的一部分的存储单元中。在某些实施例中,软件被配置为引导检测器显示分析物的存在和/或量。在某些实施例中,该软件被配置为引导所述成像器计算来自无干扰元素区域的所述分析物的所述组合信号。在某些实施例中,该软件被配置为引导所述成像器忽略来自所述干扰元素区域的所述分析物的信号。在某些实施例中,该软件被配置为引导所述成像器增加来自所述干扰元素区域的所述信号与来自无干扰元素区域的所述信号的信号对比度。在某些实施例中,该软件被配置为引导所述检测器计算来自所述干扰元素区域的信号与无干扰元素区域的信号的比例。在某些实施例中,本发明的设备或方法用于检测蛋白质、肽、核酸、合成化合物、无机化合物、有机化合物、细菌、病毒、细胞、组织、纳米颗粒及其它分子、化合物、混合物及其物质。在某些实施例中,本发明的设备或方法可用于诊断、管理和/或预防人类疾病和状况。在某些实施例中,本发明的设备或方法可用于预防或治疗兽医疾病和状况。在某些实施例中,本发明的设备或方法可以用于诊断、管理和/或预防植物疾病和状况。在某些实施例中,本设备或方法可用于环境测试和净化。在某些实施例中,本设备或方法可以用于农业或兽医应用。在某些实施例中,本设备或方法可以用于食物测试。在某些实施例中,本设备或方法可用于药物测试和滥用预防。在某些实施例中,本设备或方法可用于检测和/或测量血液中的分析物。在某些实施例中,本设备或方法可用于比色测定。在某些实施例中,本设备或方法可用于荧光测定。在某些实施例中,与所述分析物相关的所述信号是电信号或光信号。在某些实施例中,与分析物相关的所述信号是光信号,所述光信号允许所述成像器捕获所述干扰元素富集区和所述干扰元素贫乏区的图像。在某些实施例中,与分析物相关的信号来自比色反应。在某些实施例中,通过用照明源照射样品来产生与分析物相关的信号。在某些实施例中,板可相对于彼此移动。在某些实施例中,间隔件固定于板的一个或两个上并且具有均匀高度。在某些实施例中,第一板和第二板被配置为将样品压缩成均匀厚度层,其基本上等于间隔件的高度。在某些实施例中,间隔件具有的均匀高度为1mm或以下、500μm或以下、400μm或以下、300μm或以下、200μm或以下、175μm或以下、150μm或以下、125μm或以下、100μm或以下、75μm或以下、50μm或以下、40μm或以下、30μm或以下、20μm或以下、10μm或以下、5μm或以下、4μm或以下、3μm或以下、2μm或以下、1.8μm或以下、1.5μm或以下、1μm或以下、0.5μm或以下、0.2μm或以下、0.1μm或以下、50nm或以下、20nm或以下、10nm或以下,包括中间值和范围。在某些实施例中,间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或其任何叠加组合的柱。在某些实施例中,间隔件具有柱状形状且具有基本上平顶表面,其中对于每一间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度的比例至少为1。在某些实施例中,间隔件具
有柱状形状,且间隔件的侧壁拐角具有曲率半径至少为1μm的圆形形状。在某些实施例中,间隔件具有至少1,000/mm2的密度。在某些实施例中,板中的至少一个是透明的。在某些实施例中,至少一个板由柔性聚合物制成。在某些实施例中,板中只有一个是柔性的。在某些实施例中,间隔件具有的均匀高度为0.5-2μm、0.5-3μm、0.5-5μm、0.5-10μm、0.5-20μm、0.5-30μm,或0.5-50μm。在某些实施例中,所述间隔距离在14μm至200μm的范围内。在某些实施例中,所述间隔距离在7μm至20μm的范围内。在某些实施例中,板中的至少一个具有的厚度为100mm或以下、50mm或以下、25mm或以下、10mm或以下、5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、400μm或以下、300μm或以下、200μm或以下、175μm或以下、150μm或以下、125μm或以下、100μm或以下、75μm或以下、50μm或以下、40μm或以下、30μm或以下、20μm或以下、10μm或以下、5μm或以下、4μm或以下、3μm或以下、2μm或以下、1.8μm或以下、1.5μm或以下、1μm或以下、0.5μm或以下、0.2μm或以下,或0.1μm或以下,包括中间值和范围。在某些优选实施例中,板中的至少一个具有的厚度为0.5mm至1.5mm;约1mm;0.15至0.2mm;或约0.175mm。在某些实施例中,板中的至少一个具有的横向区域为1mm2或以下、10mm2或以下、25mm2或以下、50mm2或以下、75mm2或以下、1cm2(平方厘米)或以下、2cm2或以下、3cm2或以下、4cm2或以下、5cm2或以下、10cm2或以下、100cm2或以下、500cm2或以下、1000cm2或以下、5000cm2或以下、10,000cm2或以下、10,000cm2或以下,包括中间值和范围。在某些优选实施例中,板中的至少一个具有的横向面积为500至1000mm2;或约750mm2。在某些实施例中,间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于10mpa,其中填充因子是与均匀厚度的层接触的间隔件区域跟与均匀厚度的层接触的总板区域的比例。在某些实施例中,柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60到750gpa-μm的范围内。在某些实施例中,对于柔性板,间隔距离(isd)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(e),isd4/(he)等于或小于106μm3/gpa。在某些实施例中,一个或两个板包含位于板的表面上或内部的位置标记物,位置标记物提供板的位置的信息。在某些实施例中,一个或两个板在板的表面上或内部包含刻度标记物,其提供样品和/或板的结构的横向尺寸的信息。在某些实施例中,一个或两个板在板的表面上或内部包含成像标记物,其有助于样品的成像。在某些实施例中,所述间隔距离在7μm至50μm的范围内。在某些优选实施例中,所述间隔距离在50μm至120μm的范围内。在某些优选实施例中,所述间隔距离在120μm至200μm的范围内。在某些实施例中,间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或其任何叠加组合的柱。在某些优选实施例中,间隔件具有柱状形状且具有基本上平顶表面,其中对于每一间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度的比例至少为1。在某些优选实施例中,每一间隔件具有间隔件的横向尺寸与其高度的比例至少为1。在某些实施例中,间隔件的最小横向尺寸小于或基本上等于样品中分析物的最小尺寸。在某些实施例中,间隔件的最小横向尺寸在0.5μm至100μm的范围内。
62.在某些实施例中,间隔件的最小横向尺寸在0.5μm至10μm的范围内。在某些实施例中,间隔件具有柱状形状,且间隔件的侧壁拐角具有曲率半径至少为1μm的圆形形状。在某些实施例中,间隔件具有至少100/mm2的密度。在某些实施例中,间隔件具有至少1,000/mm2的密度。在某些实施例中,板中的至少一个是透明的。在某些实施例中,至少一个板由柔性聚合物制成。在某些实施例中,对于压缩板的压力,间隔件是不可压缩和/或独立地,板中只有一个是柔性的。在某些实施例中,柔性板的厚度在10μm到200μm的范围内。在某些实施例中,样品厚度的变化小于30%。在某些优选实施例中,样品厚度的变化小于10%。在某些优
选实施例中,样品厚度的变化小于5%。在某些实施例中,第一板和第二板连接且被配置为通过折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在某些实施例中,第一板和第二板通过铰链连接且被配置为通过沿着铰链折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在某些实施例中,第一板和第二板通过铰链连接到板,铰链是单独材料,且被配置为通过沿着铰链折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在某些实施例中,第一板和第二板由单片材料制成且被配置为通过折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在某些实施例中,均匀厚度样品层在至少1mm2的横向区域上是均匀的。在某些实施例中,均匀厚度层的平均厚度约等于样品中分析物的最小尺寸。在某些实施例中,间隔件通过直接压印板或注塑成型板而固定在板上。在某些实施例中,板和间隔件的材料选自聚苯乙烯、pmma、pc、coc、cop或另一塑料。在本发明中,待操纵和/或分析的样品可以具有各种粘度范围。例如,对于水,10至100℃的典型粘度范围为1.31至0.28(mpa s);对于pbs缓冲液,19至37℃的典型粘度范围为1.05至0.70(mpa s);对于血浆,17至45℃的典型粘度范围为2.4至1.45(mpa s);对于全血,35至42℃的典型粘度范围为2.87至2.35(mpa s);以及,对于甲醇,0至100℃的典型粘度范围为0.797至0.227(mpa s)。在某些实施例中,样品的粘度为0.1至4(mpa s)。在一些实施例中,样品的粘度为4至50(mpa s)。在优选实施例中,样品粘度为0.5至3.5(mpa s)。在本发明的某些实施例中,间隔件是具有平顶和固定在一个板上的脚部的柱,其中平顶具有表面变化小的平滑度,且变化小于5、10nm、20nm、30nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、1000nm,包括中间值和范围。优选的平柱顶平滑度是50nm或以下的表面变化。此外,表面变化是相对于间隔件高度的,且柱平顶表面变化与间隔件高度的比例小于0.5%、1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%、30%、40%,包括中间值和范围。优选的平柱顶平滑度具有小于2%、5%或10%的柱平顶表面变化与间隔件高度的比例。在本发明的某些实施例中,间隔件是具有侧壁角的柱。在一些实施例中,该侧壁角度小于5度(从表面的法线测量)、10、20、30、40、50、70度,包括中间值和范围。在优选实施例中,侧壁角小于5度、10度或20度。在本发明的某些实施例中,通过使用具有不精确力的按压形成均匀的薄流体样品层。术语“不精确按压力”没有增加细节,然后增加不精确按压力的定义。如本文所用,在力(例如,“不精确按压力”)的上下文中,术语“不精确”是指力:(a)具有在施加力时未精确知道或精确预测的量值;(b)具有在0.01kg/cm2(平方厘米)至100kg/cm2范围内的压力;(c)大小随着力的一次到下一次的施加而变化;以及(d)(a)和(c)中的力的不精确度(即变化)是实际施加的总力的至少20%。不精确的力可以由人手施加,例如,通过在拇指和食指之间将物体夹在一起,或者通过在拇指和食指之间将物体夹在一起并摩擦在一起。在一些实施例中,手动按压的不精确力具有0.01kg/cm2、0.1kg/cm2、0.5kg/cm2、1kg/cm2、2kg/cm2、kg/cm2、5kg/cm2、10kg/cm2、20kg/cm2、30kg/cm2、40kg/cm2、50kg/cm2、60kg/cm2、100kg/cm2、150kg/cm2、200kg/cm2,包括中间值和范围;和0.1kg/cm2至0.5kg/cm2、0.5kg/cm2至1kg/cm2、1kg/cm2至5kg/cm2或5kg/cm2至10kg/cm2(压力)的优选范围的压力。术语“间隔件填充因子”或“填充因子”是指间隔件接触区域与总板区域的比例,其中间隔件接触区域在闭合构造下是指间隔件的顶表面接触到板的内表面的接触区域,总板区域是指间隔件平顶接触的板内表面的总区域。由于存在两个板并且每个间隔件具有两个接触表面,每个接触表面接触一个板,所以填充因子是最小间隔件接触表面的填充因子。例如,如果间隔件是具有正方形(10μm
×
10μm)的平顶、几乎均匀的横截面和2μm高的柱,并且间隔件是固定间隔的,固定间隔为100μm,则间隔件的填充因子是
1%。如果在上述示例中,柱间隔件的脚部是15μm
×
15μm的正方形,则填充因子仍是定义的1%。在某些实施例中,本方法还包含分析样品的分析步骤(e)。分析步骤(e)包含通过测量相关样品体积的横向区域并从横向区域和预定间隔件高度计算体积来计算相关样品体积的体积。在某些实施例中,分析步骤(e)包含测量:(i)成像,(ii)选自光致发光、电致发光和电化学发光的发光,(iii)表面拉曼散射,(iv)选自电阻、电容和电感的电阻抗,或(v)(i)-(iv)的任何组合。在某些实施例中,分析步骤(e)包含读取、图像分析,或计数分析物,或其组合。在某些实施例中,样品包含一种或多种分析物,并且一个或两个板样品接触表面包含一个或多个结合位点,每个结合位点结合并固定各自的分析物。在某些实施例中,一个或两个板样品接触表面包含一个或多个储存位点,每个储存位点储存一种或多种试剂,其中试剂在步骤(c)期间或之后在样品中溶解和扩散。在某些实施例中,一个或两个板样品接触表面包含一个或多个扩增位点,当分析物或标签距离扩增位点500nm内时,扩增位点各自能够扩增来自分析物或分析物的标签的信号。在某些实施例中,本方法包含:(i)一个或两个板样品接触表面包含一个或多个结合位点,每个结合位点结合并固定相应的分析物;或(ii)一个或两个板样品接触表面包含一个或多个储存位点,每个储存位点储存一种或多种试剂;其中所述试剂在步骤(c)期间或之后溶解并扩散在所述样品中,并且其中所述样品含有一种或多种分析物;或(iii)一个或多个扩增位点,当所述分析物或标签距离所述扩增位点500nm时,扩增位点各自能够扩增来自所述分析物或所述分析物的标签的信号;或(iv)(i)-(iii)的任何组合。在某些实施例中,在闭合构造中均匀厚度层小于150μm。在某些实施例中,按压由加压液体、加压气体或保形材料提供。在某些实施例中,分析包含计数均匀厚度层中的细胞。在某些实施例中,分析包含在均匀厚度的层中进行测定。在某些实施例中,沉积的样品具有小于0.5μl的总体积。在某些实施例中,将多滴样品沉积在板中的一个或两个上。在某些实施例中,所述间隔距离在1μm至120μm的范围内。在某些实施例中,所述间隔距离在120μm至50μm的范围内。在某些实施例中,所述间隔距离在120μm至200μm的范围内。在某些实施例中,柔性板的厚度在20um至250μm范围内并且杨氏模量在0.1至5gpa范围内。在某些实施例中,柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60到750gpa-μm的范围内。在某些实施例中,均匀厚度样品层在至少1mm2的横向区域上是均匀的。在某些实施例中,均匀厚度样品层在至少3mm2的横向区域上是均匀的。在某些实施例中,均匀厚度样品层在至少5mm2的横向区域上是均匀的。在某些实施例中,均匀厚度样品层在至少10mm2的横向区域上是均匀的。在某些实施例中,均匀厚度样品层在至少20mm2的横向区域上是均匀的。在某些实施例中,均匀厚度样品层在20mm2至100mm2范围内的横向区域上是均匀的。在某些实施例中,均匀厚度样品层的厚度均匀性高达 /-5%、 /-10%、 /-20%、 /-30%、 /-40%、 /-50%或更高。在某些实施例中,间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或其任何叠加组合的柱。在某些实施例中,间隔件具有柱状形状,具有基本上平顶表面,且具有基本上均匀的横截面,其中对于每一间隔件,所述间隔件的横向尺寸与其高度的比例至少为1。在某些实施例中,间隔距离是固定间隔的。在某些实施例中,间隔件具有1%或更高的填充因子,其中填充因子是间隔件接触区域与总板区域的比例。在某些实施例中,间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于20mpa,其中填充因子是间隔件接触区域与所述总板区域的比例。在某些实施例中,在闭合构造下两个板之间的间距小于200um。在某些实施例中,在闭合构造下两个板之间的间距是选自1.8um和3.5um之间的值。在某些
实施例中,间隔件通过直接压印板或注塑成型板而固定在板上。在某些实施例中,板和间隔件的材料选自聚苯乙烯、pmma、pc、coc、cop或类似塑料。在某些实施例中,间隔件具有柱状形状,且间隔件的侧壁拐角具有曲率半径至少为1um的圆形形状。在某些实施例中,间隔件具有至少1,000/mm2的密度。在某些实施例中,板中的至少一个是透明的。在某些实施例中,用于制造间隔件的模具由含有特征的模具制造,特征通过(a)直接反应性离子蚀刻或离子束蚀刻或(b)通过重复或多次重复反应性离子蚀刻或离子束蚀刻的特征来制造。在某些实施例中,间隔件被配置为使得填充因子在1%-5%、5%-10%、10%-20%,或20%-30%的范围内。在某些优选实施例中,间隔件被配置为使得填充因子在1%-5%的范围内。在某些实施例中,表面变化是相对于间隔件高度的,且柱平顶表面变化与间隔件高度的比例小于0.5%、1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%、30%、40%,包括中间值和范围。优选的平柱顶平滑度具有小于2%、5%或10%的柱平顶表面变化与间隔件高度的比例。在某些实施例中,间隔件被配置为使得填充因子为5%、10%、20%、30%、40%、50%,或在任何两个值之间的范围内。在某些实施例中,填充因子为50%、60%、70%、80%,包括中间值和范围。在某些实施例中,间隔件被配置为使得填充因子乘以间隔件的杨氏模量在2mpa与10mpa、10mpa与20mpa、20mpa与40mpa、40mpa与80mpa、80mpa与120mpa,或120mpa至150mpa的范围内。在某些实施例中,本装置进一步包含涂覆在一个或两个板上的干燥试剂。在某些实施例中,装置在一个或两个板上进一步包含具有预定区域的干结合位点,其中干结合位点结合并固定样品中的分析物。在某些实施例中,装置在一个或两个板上进一步包含可释放干燥试剂和释放时间控制材料,释放时间控制材料延迟可释放干燥试剂释放到样品中的时间。在某些实施例中,释放时间控制材料将干燥试剂开始释放到样品中的时间延迟至少3秒。在某些实施例中,试剂包含抗凝血剂和/或染色试剂。在某些实施例中,试剂包含细胞裂解试剂。在某些实施例中,装置在一个或两个板上进一步包含一个或多个干结合位点和/或一个或多个试剂位点。在某些实施例中,分析物包含分子(例如,蛋白质、肽、dna、rna、核酸或其它分子)、细胞、组织、病毒和具有不同形状的纳米颗粒。在某些实施例中,分析物包含白细胞、红细胞和血小板。在某些实施例中,分析物是染色的。在某些实施例中,调节所述均匀厚度的层的所述间隔件具有至少1%的填充因子,其中所述填充因子是与所述均匀厚度的层接触的所述间隔件区域跟与所述均匀厚度的层接触的所述总板区域的比例。在某些实施例中,对于调节均匀厚度层的间隔件,间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于10mpa,其中填充因子是与均匀厚度的层接触的间隔件区域跟与均匀厚度的层接触的总板区域的比例。在某些实施例中,其中对于柔性板,柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60到750gpa-um的范围内。在某些实施例中,对于柔性板,间隔距离(isd)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(e),isd4/(he)等于或小于106μm3/gpa。在某些实施例中,一个或两个板包含位于板的表面上或内部的位置标记物,位置标记物提供板的位置的信息。在某些实施例中,一个或两个板在板的表面上或内部包含刻度标记物,其提供样品和/或板的结构的横向尺寸的信息。在某些实施例中,一个或两个板在板的表面上或内部包含成像标记物,其有助于样品的成像。在某些实施例中,间隔件可用作位置标记物、刻度标记物、成像标记物或其任何组合。在某些实施例中,所述间隔距离在50μm至120μm的范围内。在某些实施例中,所述间隔距离在120μm至200μm(微米)的范围内。在某些实施例中,所述间隔距离基本上是固定间隔的。在某些实施例中,间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵
形、椭圆形或其任何叠加组合的柱。在某些实施例中,间隔件具有柱状形状且具有基本上平顶表面,其中对于每一间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度的比例至少为1。在某些实施例中,每一间隔件具有间隔件的横向尺寸与其高度的比例至少为1。在某些实施例中,间隔件的最小横向尺寸小于或基本上等于样品中分析物的最小尺寸。在某些实施例中,其中间隔件的最小横向尺寸在0.5μm至100μm,或0.5μm至10μm的范围内。在某些实施例中,间隔件具有柱状形状,且间隔件的侧壁拐角具有曲率半径至少为1μm的圆形形状。在某些实施例中,间隔件具有至少100/mm2的密度。在某些实施例中,间隔件具有至少1,000/mm2的密度。在某些实施例中,板中的至少一个是透明的。在某些实施例中,至少一个板由柔性聚合物制成。在某些实施例中,对于压缩板的压力,间隔件是不可压缩和/或独立地,板中只有一个是柔性的。在某些实施例中,柔性板的厚度在10μm到200μm的范围内。在某些实施例中,第一板和第二板连接且被配置为通过折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在某些实施例中,第一板和第二板通过铰链连接且被配置为通过沿着铰链折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在某些实施例中,其中第一板和第二板通过铰链连接到板,铰链是单独材料,且被配置为通过沿着铰链折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在某些实施例中,第一板和第二板由单片材料制成且被配置为通过折叠板而从开放构造改变到闭合构造。在某些实施例中,装置被配置为在60秒或更短时间内分析样品。在某些实施例中,在闭合构造下,最终样品厚度装置被配置为在60秒或更短时间内分析样品。在某些实施例中,在闭合构造下,最终样品厚度装置被配置为在10秒或更短时间内分析样品。在某些实施例中,干结合位点包含捕获剂。在某些实施例中,干结合位点包含抗体或核酸。在某些实施例中,可释放的干燥试剂是标记的试剂。在某些实施例中,可释放的干燥试剂是荧光标记的试剂。在某些实施例中,可释放的干燥试剂是荧光标记的抗体。在某些实施例中,检测器是检测光信号的光检测器。在某些实施例中,检测器是检测电信号的电检测器。在一个方面,本发明提供一种使用移动电话快速分析样品的系统,包含:(a)任一前述实施例的装置;(b)移动通信装置,包含:(i)用于检测和/或成像样品的一个或多个相机;(ii)用于接收和/或处理样品的检测信号和/或图像并用于远程通信的电子器件、信号处理器、硬件和软件;以及(c)来自移动通信装置或外部源的光源;其中所述装置或方法中的所述检测器可由所述移动通信装置提供,并且在所述闭合构造下检测所述样品中的分析物。在某些实施例中,该系统进一步包含:(d)壳体,该壳体被配置为用于保持该样品并且有待安装到该移动通信装置上。在某些实施例中,板中的一者具有结合分析物的结合位点,其中均匀样品厚度层的至少一部分在结合位点上方,且基本上小于结合位点的平均横向线性尺寸。
63.在某些实施例中,该壳体包含用于促进移动通信装置对样品的成像和/或信号处理的光学器件,以及被配置为将光学器件保持在移动通信装置上的底座。在某些实施例中,壳体中的光学器件的元件可相对于壳体移动。在某些实施例中,移动通信装置可以被配置为将测试结果传送到医学专业人员、医疗机构或保险公司。在某些实施例中,移动通信装置进一步被配置为将关于测试和对象的信息传送到医学专业人员、医疗机构或保险公司。在某些实施例中,移动通信装置进一步被配置为将测试的信息传送到云网络,且云网络处理该信息以改进测试结果。在某些实施例中,移动通信装置进一步被配置为将测试和对象的信息传送到云网络,云网络处理该信息以改进测试结果,且改进的测试结果将发送回对象。在某些实施例中,移动通信装置被配置为从医学专业人员接收处方、诊断或建议。在某些实
施例中,移动通信装置配置有硬件和软件以:(a)捕获样品的图像;(b)分析图像中的测试位置和对照位置;以及(c)将从测试位置的分析获得的值与表征所述快速诊断测试的阈值进行比较。在某些实施例中,板中的至少一个包含储存测定试剂的储存位点。在某些实施例中,至少一个相机从装置读取信号。在某些实施例中,移动通信装置经由wifi或蜂窝式网络与远程位置通信。在某些实施例中,移动通信装置是移动电话(例如,iphone 6s或iphone 10)。在一个方面,本发明提供一种使用移动电话快速分析样品中的分析物的方法,包含:(a)将样品沉积在任一前述系统实施例的装置上;(b)测定沉积在所述装置上的所述样品中的分析物以产生结果;以及(c)将所述结果从所述移动通信装置传送到远离所述移动通信装置的位置。在某些实施例中,本方法还包含:在远程位置分析结果以提供分析结果;以及将分析结果从远程位置传送到移动通信装置。在某些实施例中,分析由远程位置处的医学专业人员完成。在某些实施例中,移动通信装置可以从远程位置处的医学专业人员接收处方、诊断或建议。在某些实施例中,第一板在其表面上具有至少三个分析物测定位点,以及当板处于闭合位置时,任何两个相邻测定位点的边缘之间的距离远大于均匀厚度层的厚度,其中至少一部分均匀厚度层在测定位点上,并且其中样品具有一种或多种能够在样品中扩散的分析物。在某些实施例中,第一板在其表面上具有至少两个相邻的分析物测定位点(没有分开一定距离),当板处于闭合位置时,该距离基本上大于均匀厚度层的厚度,其中至少一部分均匀厚度层在测定位点上,并且其中样品具有一种或多种能够在样品中扩散的分析物。在某些实施例中,分析物测定区域位于一对电极之间。在某些实施例中,测定区域由干燥试剂贴片界定。在某些实施例中,测定区域结合并固定分析物。在某些实施例中,测定区域由结合试剂贴片界定,结合试剂贴片在接触样品时,溶解到样品中,扩散到样品中并结合到分析物。在某些实施例中,区域确定装置是相机。在某些实施例中,区域确定装置包含板的样品接触区域中的区域,其中该区域小于样品接触区域的1/100、1/20、1/10、1/6、1/5、1/4、1/3、1/2、2/3,包括中间值和范围。在某些实施例中,区域确定装置包含相机和板的样品接触区域中的区域,其中该区域与样品接触。在某些实施例中,可变形样品包含液体样品。在某些实施例中,不精确力的变化为实际施加的总力的至少30%。在某些实施例中,不精确力的变化为实际施加的总力的至少20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、150%、200%、300%、500%,包括中间值和范围。在某些实施例中,间隔件具有平顶。在某些实施例中,装置进一步被配置为在移除按压力之后具有厚度和均匀性与施加力时的厚度和均匀性基本上相同的样品厚度。在某些实施例中,不精确力由人手提供。在某些实施例中,间隔距离基本上恒定。在某些实施例中,间隔距离在均匀样品厚度区域的区域中基本上是固定间隔的。在某些实施例中,填充因子与所述间隔件的杨氏模量的乘积为2mpa或更大。在某些实施例中,力通过手直接或间接施加。在某些实施例中,所施加的力在1n至20n的范围内。在某些实施例中,所施加的力在20n至200n的范围内。在某些实施例中,非常均匀层的厚度变化小于平均厚度的15%、10%或5%。在某些实施例中,不精确力通过将装置夹在拇指和食指之间而施加。在某些实施例中,预定样品厚度大于间隔件高度。在某些实施例中,装置在移除按压力之后将其自身保持在闭合构造中。在某些实施例中,均匀厚度样品层区域大于施加按压力的区域。在某些实施例中,间隔件在施加按压力的过程中不显著变形。在某些实施例中,按压力不是预先确定的并且不被测量。在某些实施例中,流体样品由可变形样品代替,并且用于使流体样品的至少一部分制成均匀厚度层的实施例可以使可变形样
品的至少一部分制成均匀厚度层。
64.在某些实施例中,间隔距离是固定间隔的。在某些实施例中,间隔件具有平顶。在某些实施例中,间隔距离比样品中目标分析物的尺寸大至少两倍。
65.压缩调节开放流(crof)
66.在测定中,样品或试剂的操纵可导致测定的改进。操纵包括但不限于操纵样品和/或试剂的几何形状和位置、样品和试剂的混合或结合,以及试剂样品与板的接触区域。本发明的许多实施例使用称为“压缩调节开放流(crof)”的方法和执行crof的装置来操纵样品和/或试剂的几何尺寸、位置、接触区域以及混合。术语“压缩开放流(cof)”是指通过以下方式改变沉积在板上的可流动样品的形状的方法:(i)将另一个板放置在样品的至少一部分的顶部上,和(ii)然后通过将两个板朝向彼此推动而在两个板之间压缩样品;其中该压缩减小了该样品的至少一部分的厚度并且使得该样品流入这些板之间的开放空间中。术语“压缩调节开放流”或“crof”(或“自校准压缩开放流”或“scof”或“sccof”)是指特定类型的cof,其中压缩后部分或全部样品的最终厚度由间隔件“调节”,其中间隔件放置于两个板之间。在crof中的术语“部分或整个样品的最终厚度由间隔件调节”是指在crof期间,一旦达到特定的样品厚度,两个板的相对运动以及因此样品厚度的变化停止,其中特定厚度由间隔件确定。在某些实施例中,crof的方法包含:(a)获得可流动的样品;(b)获得可相对于彼此移动成不同构造的第一板和第二板,其中每个板具有基本上平坦的样品接触表面,其中所述板中的一个或两个包含间隔件并且所述间隔件具有预定高度,并且所述间隔件位于相应的样品接触表面上;(c)当所述板配置为开放配置时,将所述样品沉积在所述板中的一个或两个上;其中该开放构造是其中这两个板部分地或完全地分开并且板之间的间距不受这些间隔件调节的构造;以及(d)在(c)之后,通过将该板带到闭合构造中来散布该样品,其中在闭合构造中:板彼此面对,间隔件和样品的相关体积在板之间,样品的相关体积的厚度由板和间隔件调节,其中相关体积是样品的整个体积的至少一部分,并且其中在样品铺展期间,样品在两个板之间横向流动。
67.相关文件
68.本发明包括只要各种组件彼此不矛盾就可以以多种方式组合的各种实施例。实施例应当被认为是单个发明文件:每个申请具有作为参考文献的其它申请,并且也出于所有目的而整体地引用,而不是作为离散的独立文件。这些实施例不仅包括当前文件中的公开内容,而且包括在此引用、并入或要求优先权的文件。
69.(1)定义
70.在本技术中或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)第pct/us2016/045437号和第pct/us0216/051775号、2017年2月7日提交的美国临时申请第62/456065号、2017年2月8日提交的第62/456287号、2017年2月8日提交的第62/456504号中定义了用于描述本文公开的装置/设备、系统和方法的术语,所有这些的全部内容出于所有目的并入本文。术语“crof卡(或卡)”、“cof卡”、“qmax卡”、q卡”、“crof装置”、“cof装置”、“qmax装置”、“crof板”、“cof板”以及“qmax板”是可互换的,除了在一些实施例中,cof卡不包含间隔件;并且这些术语是指一种装置,该装置包含第一板和第二板,第一板和第二板可相对于彼此移动成不同构造(包括开放构造和闭合构造),并且该装置包含调节板之间的间距的间隔件(cof的一些实施例除外)。术语“x板”是指crof卡中的两个板之一,其中间
隔件固定到该板。cof卡、crof卡和x-板的更多描述在上述序列第62/456065号中给出。
71.(2)样品
72.本文公开的装置/设备、系统和方法可用于操作和检测各种类型的样品。样品在此公开、列出、描述和/或总结在上述申请中(参见定义(1))。本文公开的装置、设备、系统和方法可用于样品,例如但不限于诊断样品、临床样品、环境样品和食物样品。样品的类型包括但不限于在上述pct申请中列出、描述和/或总结的样品(参见定义(1))。
73.题述装置、设备、系统和方法可用于分析任何体积的样品。体积的示例包括但不限于约10ml或以下、5ml或以下、3ml或以下、1微升(μl,本文也是“ul”)或以下、500μl或以下、300μl或以下、250μl或以下、200μl或以下、170μl或以下、150μl或以下、125μl或以下、100μl或以下、75μl或以下、50μl或以下、25μl或以下、20μl或以下、15μl或以下、10μl或以下、5μl或以下、3μl或以下、1μl或以下、0.5μl或以下、0.1μl或以下、0.05μl或以下、0.001μl或以下、0.0005μl或以下、0.0001μl或以下、10pl或以下、1pl或以下,包括中间值和范围。在一些实施例中,样品的体积包括但不限于约100μl或以下、75μl或以下、50μl或以下、25μl或以下、20μl或以下、15μl或以下、10μl或以下、5μl或以下、3μl或以下、1μl或以下、0.5μl或以下、0.1μl或以下、0.05μl或以下、0.001μl或以下、0.0005μl或以下、0.0001μl或以下、10pl或以下、1pl或以下,或在这些值中的任何两个之间的范围内。在一些实施例中,样品的体积包括但不限于约10μl或以下、5μl或以下、3μl或以下、1μl或以下、0.5μl或以下、0.1μl或以下、0.05μl或以下、0.001μl或以下、0.0005μl或以下、0.0001μl或以下、10pl或以下、1pl或以下,包括中间值和范围。在一些实施例中,样品的量约为一滴液体。在某些实施例中,样品的量是从刺破的手指或手指针刺收集的量。在某些实施例中,样品的量是从微针、微量移液管或静脉抽吸中收集的量。在某些实施例中,样品保持器配置为保持流体样品。在某些实施例中,样品保持器配置为将流体样品的至少一部分压缩成薄层。在某些实施例中,样品保持器包含配置为加热和/或冷却样品的结构。在某些实施例中,加热源提供电磁波,该电磁波可被样品保持器中的某些结构吸收以改变样品的温度。在某些实施例中,信号传感器被配置为检测和/或测量来自样品的信号。在某些实施例中,信号传感器被配置为检测和/或测量样品中的分析物。在某些实施例中,散热器被配置为用于从该样品保持器和/或该加热源吸收热量。在某些实施例中,散热器包含至少部分地包围样品保持器的腔。
74.(3)q卡、间隔件与均匀样品厚度
75.本文所公开的装置/设备、系统和方法可包括或使用q卡、间隔件和用于样品检测、分析和量化的均匀样品厚度实施例。在一些实施例中,q卡包含间隔件,其有助于使样品的至少一部分成为非常均匀的层。在此公开、列出、描述和/或总结了上述pct申请(参见定义(1))中间隔件的结构、材料、功能、变化和尺寸以及间隔件和样品层的均匀性。在qmax工艺中,两个板的术语“开放构造”是指如下构造,其中两个板或者部分地或者完全地分离,并且板之间的间距不受间隔件的调节。在qmax工艺中,两个板的术语“闭合构造”是指如下构造,其中板彼此面对,间隔件和样品的相关体积在板之间,板之间的相关间距以及因此样品的相关体积的厚度由板和间隔件调节,其中相关体积是样品的整个体积的至少一部分。在qmax工艺中,术语“样品厚度由板和间隔件调节”是指,对于板、样品、间隔件和板压缩方法的给定条件,在板的闭合构造下样品的至少一个端口的厚度可以根据间隔件和板的性质预先确定。在qmax卡中,板的术语“内表面”或“样品表面”是指板的接触样品的表面,而板的另
是指当放置在两个板之间时对两个板之间的最小间距设定限制的机械物体,当将两个板压缩在一起时可以达到该限制。即,在压缩过程中,间隔件将停止两个板的相对运动,以防止板间距变得小于预设(即预定)值。术语“间隔件具有预定高度”和“间隔件具有预定间隔距离”分别意味着间隔件高度和间隔距离的值在qmax工艺之前是已知的。如果在qmax工艺之前不知道间隔件高度和间隔距离的值,则不预先确定间隔件高度和间隔距离的值。例如,在珠粒作为间隔件喷射在板上的情况下,其中珠粒落在板的随机位置,间隔距离不是预先确定的。未预先确定间隔距离的另一示例是间隔件在qmax工艺期间移动。在qmax工艺中,术语“间隔件固定在其相应的板上”意味着间隔件附接到板的位置,并且在qmax工艺中(即,间隔件在相应的板上的位置不改变)保持附接到该位置。“间隔件与其相应的板固定在一起”的示例是,间隔件由板的一件材料整体地制成,并且间隔件相对于板表面的位置在qmax工艺期间不改变。“间隔件不与其相应的板固定在一起”的示例是,间隔件通过粘合剂粘合到板上,但是在板的使用期间,在qmax工艺期间,粘合剂不能将间隔件保持在其在板表面上的原始位置处,并且间隔件移动离开其在板表面上的原始位置。
76.在一些实施例中,可以使用人手将所述板按压成闭合构造;在一些实施例中,可用人手将样品按压成薄层。在2016年8月10日提交的pct申请(指定美国)第pct/us2016/046437号和2016年9月14日提交的第pct/us2016/051775号以及2016年12月9日提交的美国临时申请第62/431,639号、2017年2月8日提交的第62/456,287号、2017年2月7日提交的第62/456,065号、2017年2月8日提交的第62/456,504号和2017年2月16日提交的第62/460,062号中描述和/或总结了采用手动按压的方式,其全部内容通过引用整体并入本文。在一些实施例中,可用人手操纵或操作qmax装置的板。在某些实施例中,人手可用于施加不精确的力以将板从开放构造压缩至闭合构造。在某些实施例中,人手可用于施加不精确的力以实现样品厚度的高水平均匀性(例如小于5%、10%、15%或20%可变性)。
77.(4)铰链、开放凹口、凹槽边缘和滑块
78.本文公开的装置/设备、系统和方法可以包括或使用用于样品检测、分析和量化的q卡。在一些实施例中,q卡包括铰链、凹口、凹槽和滑块,其有助于促进q卡的操纵和样品的测量。在本文中公开了,在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)第pct/us2016/045437号和第pct/us0216/051775号、2016年12月9日提交的美国临时申请第62/431639号、2017年2月7日提交的第62/456065号、2017年2月8日提交的第62/456287号和第62/456504号、2017年8月1日提交的第62/539660号中列出、描述和/或总结了铰链、凹口、凹槽和滑动件的结构、材料、功能、变化和尺寸,所有这些的全部内容并入本文。在一些实施例中,qmax装置包含开放机构,例如但不限于板边缘上的凹口或附接到板的条带,使得用户更容易操纵板的定位,例如但不限于用手分离板。
79.在一些实施例中,qmax装置包含在板中的一个或两个上的沟槽。在某些实施例中,沟槽限制板上样品的流动。
80.(5)q卡和适配器
81.本文公开的装置/设备、系统和方法可以包括或使用用于样品检测、分析和量化的q卡。在一些实施例中,q卡与适配器一起使用,该适配器被配置为容纳q卡并连接到移动装置,使得q卡中的样品可以由移动装置成像、分析和/或测量。q卡、适配器和移动体的结构、材料、功能、变化、尺寸和连接在此公开、列出、描述和/或总结在上述pct申请(指定美国)和
美国临时申请中。在一些实施例中,适配器包含插座插槽,该插座插槽被配置为当装置处于闭合构造时容纳qmax装置。在某些实施例中,qmax装置具有沉积在其中的样品,并且适配器可以连接到移动装置(例如智能电话),使得样品可以由移动装置读取。在某些实施例中,移动装置可以检测和/或分析来自样品的信号。在某些实施例中,当样品位于qmax装置中并且位于相机的视场(fov)中时,移动装置可以捕获样品的图像,在某些实施例中,相机是移动装置的一部分。在一些实施例中,该适配器包含多个光学组件,这些光学组件被配置为用于增强、放大和/或优化来自该样品的信号的产生。在一些实施例中,这些光学组件包括被配置为用于增强、放大和/或优化提供给该样品的照明的部分。在某些实施例中,照明由作为移动装置一部分的光源提供。在一些实施例中,这些光学组件包括被配置为用于增强、放大和/或优化来自该样品的信号的部分。
82.(6)智能手机检测系统
83.本文公开的装置/设备、系统和方法可以包括或使用用于样品检测、分析和量化的q卡。在一些实施例中,q卡与能够将q卡与智能电话检测系统连接的适配器一起使用。在一些实施例中,智能电话包含相机和/或照明源。在上述pct申请(指定美国)和美国临时申请中公开、列出、描述和/或总结了智能电话检测系统以及相关联的硬件和软件。在一些实施例中,智能电话包含相机,当样品位于相机的视场中时(例如通过适配器),相机可用于捕获图像或样品。在某些实施例中,相机包括一组透镜(例如,如在iphone
tm 6中)。在某些实施例中,相机包括至少两组透镜(例如,如在iphone
tm 7中)。在一些实施例中,智能电话包含相机,但是相机不用于图像捕获。在一些实施例中,智能电话包含光源,例如但不限于led(发光二极管)。在某些实施例中,当样品位于相机的视场中时(例如通过适配器),光源用于向样品提供照明。在一些实施例中,来自光源的光被适配器的光学组件增强、放大、改变和/或优化。在一些实施例中,智能电话包含被配置为处理来自样品的信息的处理器。智能电话包括软件指令,当由处理器执行时,该软件指令可以增强、放大和/或优化来自样品的信号(例如图像)。处理器可包括一个或多个硬件组件,例如中央处理单元(cpu)、专用集成电路(asic)、专用指令集处理器(asip)、图形处理单元(gpu)、物理处理单元(ppu)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑装置(pld)、控制器、微控制器单元、精简指令集计算机(risc)、微处理器等,或其任何组合。在一些实施例中,智能电话包含通信单元,其被配置和/或用于将与样品相关的数据和/或图像传输到另一装置。仅作为示例,通信单元可以使用电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、因特网、局域网(lan)、广域网(wan)、无线局域网(wlan)、城域网(man)、广域网(wan)、公共电话交换网络(pstn)、蓝牙网络、zigbee网络、近场通信(nfc)网络等,或其任何组合。在一些实施例中,智能电话是iphone
tm
、android
tm
电话或windows
tm
电话。
84.(7)检测方法
85.本文公开的装置/设备、系统和方法可包括或用于各种类型的检测方法。检测方法在本文公开、列出、描述和/或总结于上述pct申请(指定美国)和美国临时申请中。
86.(8)标签、捕获剂和检测剂
87.本文公开的装置/设备、系统和方法可以使用各种类型的用于分析物检测的标签、捕获剂和检测剂。标签在本文公开、列出、描述和/或总结于上述pct申请(指定美国)和美国临时申请中。在一些实施例中,标签是光学可检测的,例如但不限于荧光标签。在一些实施
例中,标签是光学可检测的,例如但不限于荧光标签。在一些实施例中,标签包括但不限于irdye800cw、alexa 790、dylight 800、荧光素、异硫氰酸荧光素、羧基荧光素的琥珀酰亚胺基酯、荧光素的琥珀酰亚胺基酯、荧光素二氯三嗪的5-异构体、笼状羧基荧光素-丙氨酸-甲酰胺、oregon green 488、oregon green 514;荧光黄、吖啶橙、罗丹明、四甲基罗丹明、德克萨斯红、碘化丙啶、jc-1(5,5',6,6'-四氯-1,1’,3,3
’‑
四乙基苯并咪唑羰花菁碘化物)、四溴罗丹明123、罗丹明6g、tmrm(四甲基罗丹明甲酯)、tmre(四甲基罗丹明乙酯)、四甲基罗斯胺(tetramethylrosamine)、罗丹明b和4-二甲基氨基四甲基罗斯胺、绿色荧光蛋白、蓝移绿色荧光蛋白、蓝绿移绿色荧光蛋白、红移绿色荧光蛋白、黄移绿色荧光蛋白、4-乙酰氨基-4'-异硫氰酸二苯乙烯-2,2'-二磺酸;吖啶和衍生物,例如吖啶、异硫氰酸吖啶;5-(2'-氨基乙基)氨基萘-1-磺酸(edans);4-氨基-n-[3-乙烯基磺酰基)苯基]萘酰胺-3,5二磺酸盐;n-(4-苯胺基-1-萘基)马来酰亚胺;邻氨基苯甲酰胺;4,4-二氟-5-(2-噻吩基)-4-硼-3a,4a二氮杂-5-引达省-3-丙酸bodipy;级联蓝;亮黄色;香豆素和衍生物:香豆素、7-氨基-4-甲基香豆素(amc,香豆素120)、7-氨基-4-三氟甲基香豆素(香豆素151);花青染料;四氯四溴荧光素;4',6-二氨基-2-苯基吲哚(dapi);5',5"-二溴邻苯三酚-磺酞(溴邻苯三酚红);7-二乙氨基-3-(4
′‑
异硫氰酸苯基)-4-甲基香豆素;二亚乙基三胺五乙酸酯;4,4'-二异氰硫基二苯乙烯-2,2'-二磺酸;4,4'-二异氰硫基二苯乙烯-2,2'-二磺酸;5-(二甲基氨基)萘-1-磺酰氯(dns,丹磺酰氯);4-二甲基氨基苯基偶氮苯基-4
′‑
异硫氰酸酯(dabitc);伊红和衍生物:伊红、伊红异硫氰酸酯,藻红和衍生物:藻红b、藻红、异硫氰酸酯;乙锭;荧光素和衍生物:5-羧基荧光素(fam)、5-(4,6-二氯三嗪-2-基)氨基-β-荧光素(dtaf)、2',7'-二甲氧基-4',5'-二氯-6-羧基荧光素(joe)、荧光素、异硫氰酸荧光素、qfitc、(xritc);荧光胺;ir144;ir1446;孔雀绿异硫氰酸酯;4-甲基伞形-酚酮邻甲酚酞;硝基酪氨酸;碱性副品红;酚红;b-藻红蛋白;邻苯二甲醛;芘和衍生物:芘、丁酸芘、琥珀酰亚胺基1-芘;丁酸酯量子点;活性红4(cibacron
tm
brilliant red 3b-a)罗丹明和衍生物:6-羧基-x-罗丹明(rox)、6-羧基罗丹明(r6g)、丽丝胺罗丹明b磺酰氯罗丹明(rhod)、罗丹明b、罗丹明123、罗丹明x异硫氰酸酯、磺基罗丹明b、磺基罗丹明101、磺基罗丹明101的磺酰氯衍生物(德克萨斯红);n,n,n’,n
’‑
四甲基-6-羧基罗丹明(tamra);四甲基罗丹明;四甲基罗丹明异硫氰酸酯(tritc);核黄素;5-(2'-氨基乙基)氨基萘-1-磺酸(edans)、4-(4'-二甲基氨基苯基偶氮)苯甲酸(dabcyl)、玫红酸;cal荧光橙560;铽螯合物衍生物;cy 3;cy 5;cy 5.5;cy 7;ird 700;ird 800;la jolla蓝;酞菁;和萘酞菁、香豆素和相关染料,吨染料,例如罗多尔(rhodols)、试卤灵(resorufins)、bimanes、吖啶、异吲哚、丹酰染料,氨基邻苯二甲酰肼,例如鲁米诺,和异鲁米诺衍生物、氨基邻苯二甲酰亚胺、氨基萘二甲酰亚胺、氨基苯并呋喃、氨基喹啉、二氰基氢醌、荧光铕和铽络合物;其组合等。合适的荧光蛋白和显色蛋白包括但不限于绿色荧光蛋白(gfp),包括但不限于衍生自维多利亚水母(aequoria victoria)的gfp或其衍生物,例如“人源化”衍生物(如增强的gfp);来自另一物种的gfp,所述另一物种例如海肾renilla reniformis、renilla mulleri或ptilosarcus guernyi;“人源化”重组gfp(hrgfp);来自珊瑚虫(anthozoan)物种的多种荧光和有色蛋白中的任一种;其组合;等等。在任何实施例中,qmax装置可含有各自结合选自美国临时申请第62/234,538号和pct申请第pct/us2016/054025号的表b1、b2、b3和/或b7的生物标记物的多种捕获剂和/或检测剂,其中读取步骤d)包括获得样品中多种生物标记物的量的测量,并且其中样品中多种生物标记物的量是疾病
或状况的诊断。在任何实施例中,捕获剂和/或检测剂可以是抗体表位,生物标记物可以是结合抗体表位的抗体。在一些实施例中,抗体表位包括选自美国临时申请第62/234,538号和/或pct申请第pct/us2016/054025号中的表b4、b5或b6的生物分子或其片段。在一些实施例中,抗体表位包括选自表b5的过敏原或其片段。在一些实施例中,抗体表位包括选自美国临时申请第62/234,538号和/或pct申请第pct/us2016/054025号中的表b6的传染原衍生的生物分子或其片段。在任何实施例中,qmax装置可以含有选自美国临时申请第62/234,538号和/或pct申请第pct/us2016/054025号中的表b4、b5和/或b6的多个抗体表位,其中读取步骤d)包括获得样品中多个表位结合抗体的量的测量,并且其中样品中多个表位结合抗体的量是疾病或状况的诊断。
[0088]
(9)分析物
[0089]
本文公开的装置/设备、系统和方法可用于操纵和检测各种类型的分析物(包括生物标记物)。分析物在本文公开、列出、描述和/或总结于上述pct申请(指定美国)和美国临时申请中。本文公开的装置、设备、系统和方法可用于各种分析物的检测、纯化和/或量化。在一些实施例中,分析物是与各种疾病相关的生物标记物。在一些实施例中,分析物和/或生物标记物指示疾病的存在、严重性和/或阶段。可用本发明的装置、设备、系统和/或方法检测和/或测量的分析物、生物标记物和/或疾病包括于2016年8月10日提交的pct申请(指定美国)第pct/us2016/045437号,和2016年9月27日提交的pct申请第pct/us2016/054025号,和2015年9月29日提交的美国临时申请第62/234,538号、2015年9月28日提交的第62/233,885号、2016年2月9日提交的第62/293,188号,和2016年3月8日提交的第62/305,123号中列出、描述和/或总结的分析物、生物标记物和/或疾病,其全部内容通过引用整体并入本文。例如,本文公开的装置、设备、系统和方法可用于(a)与某些疾病阶段相关的化合物或生物分子的检测、纯化和量化,所述疾病例如传染病和寄生虫病、损伤、心血管疾病、癌症、精神障碍、神经精神障碍和器质性疾病(例如肺病、肾病),(b)来自环境(例如水、土壤)的微生物(例如病毒、真菌和细菌)或生物样品(例如组织、体液)的检测、纯化和量化,(c)对食品安全或国家安全造成危害的化合物或生物样品(例如有毒废物、炭疽)的检测、量化,(d)在医学或生理监测中的生命参数(例如葡萄糖、血氧水平、总血细胞计数)的量化,(e)来自生物样品(例如细胞、病毒、体液)的特异性dna或rna的检测和量化,(f)用于基因组分析的染色体和线粒体中dna的遗传序列的测序和比较,或(g)检测反应产物(例如在药物合成或纯化期间)。
[0090]
在一些实施例中,分析物可以是生物标记物、环境标记物或食物标记物。在一些情况下,样品是液体样品,并且可以是诊断样品(例如唾液、血清、血液、痰液、尿液、汗液、泪液、精液或粘液);环境样品,获自河流、海洋、湖泊、雨、雪、污水、污水处理径流、农业径流、工业径流、自来水或饮用水;或食物样品,获自自来水、饮用水、制备的食品、处理的食品或生食品。在任何实施例中,样品可以是获自对象的诊断样品,分析物可以是生物标记物,并且样品中分析物的测量量可以是疾病或状况的诊断。在任何实施例中,本发明中的装置、设备、系统和方法可以还包括基于包括样品中生物标记物的测量量的信息诊断对象。在一些情况下,诊断步骤包括将包含所测量的生物标记物的量的数据发送到远程位置,并基于包括来自远程位置的测量的信息接收诊断。在任何实施例中,生物标记物可选自如美国临时申请第62/234,538号、第62/293,188号和/或第62/305,123号和/或pct申请第pct/us2016/
054025号中所公开的表b1、2、3或7,其全部内容通过引用整体并入本文。在一些情况下,生物标记物是选自表b1、2或3的蛋白质。在一些情况下,生物标记物是选自表b2、3或7的核酸。在一些情况下,生物标记物是选自表b2的传染原衍生的生物标记物。在一些情况下,生物标记物是选自表b7的微小rna(mirna)。在任何实施例中,应用步骤b)可以包括从样品中分离mirna以产生分离的mirna样品,并将分离的mirna样品应用于磁盘耦合柱点天线(qmax装置)阵列。在任何实施例中,qmax装置可含有各自结合选自表b1、b2、b3和/或b7的生物标记物的多种捕获剂,其中读取步骤d)包括获得样品中多种生物标记物的量的测量,并且其中样品中多种生物标记物的量是疾病或状况的诊断。在任何实施例中,捕获剂可以是抗体表位,生物标记物可以是结合抗体表位的抗体。在一些实施例中,抗体表位包括选自表b4、b5或b6的生物分子或其片段。在一些实施例中,抗体表位包括选自表b5的过敏原或其片段。在一些实施例中,抗体表位包括选自表b6的传染原衍生的生物分子或其片段。在任何实施例中,qmax装置可以含有选自表b4、b5和/或b6的多个抗体表位,其中读取步骤d)包括获得样品中多个表位结合抗体的量的测量,并且其中样品中多个表位结合抗体的量是疾病或状况的诊断。在任何实施例中,样品可以是环境样品,并且其中分析物可以是环境标记物。在一些实施例中,环境标记物选自美国临时申请第62/234,538号和/或pct申请第pct/us2016/054025号中的表b8。在任何实施例中,所述方法可包括接收或提供报告,所述报告指示暴露于从中获得样品的环境的对象的安全性或危害性。在任何实施例中,该方法可以包括将包含所测量的环境标记物的量的数据发送到远程位置,并且接收指示对暴露于从中获得样品的环境的对象的安全性或危害性的报告。在任何实施例中,qmax装置阵列可以包括多个捕获剂,每个捕获剂结合选自表b8的环境标记物,并且其中读取步骤d)可以包括获得样品中多个环境标记物的量的测量。在任何实施例中,样品可以是食物样品,其中分析物可以是食物标记物,并且其中样品中食物标记物的量可以与供食用的食物的安全性相关。在一些实施例中,食物标记物选自表b9。在任何实施例中,该方法可以包括接收或提供报告,该报告指示对象食用从中获得样品的食品的安全性或危害性。在任何实施例中,该方法可以包括将包含所测量的该食物标记物的量的数据发送到远程位置并且接收指示对象食用从中获得样品的食物的安全性或危害性的报告。在任何实施例中,本文公开的装置、设备、系统和方法可包括各自结合选自表b9的食物标记物的多种捕获剂,所述表b9来自美国临时申请第62/234,538号和pct申请第pct/us2016/054025号,其中该获得可以包括获得该样品中的该多个食物标记物的量的测量,并且其中该样品中的该多个食物标记物的量可以与供食用的食物的安全性相关。
[0091]
本文还提供了用于实践本发明中的装置、系统和方法的试剂盒。样品的量可以是约一滴样品。样品的量可以是从刺破的手指或手指针刺收集的量。样品的量可以是从微针或静脉抽吸中收集的量。样品可在从来源获得后无需进一步处理而使用,或可被处理,例如以富集感兴趣的分析物、除去大颗粒物质、溶解或再悬浮固体样品等。可以采用将样品施加到qmax装置的任何合适的方法。合适的方法可包括使用移液管、滴管、注射器等。在某些实施例中,当qmax装置位于量计形式的支架上时,如下所述,可以通过将量计的样品接收区域浸入样品中来将样品施加到qmax装置上。可以一次或多次收集样品。可以单独聚集和/或处理随时间收集的样品(如本文所述,通过应用于qmax装置并获得样品中分析物的量的测量)。在一些情况下,随时间获得的测量可被聚集并且可用于随时间的纵向分析以促进筛
选、诊断、治疗和/或疾病预防。洗涤qmax装置以除去未结合的样品组分可以以任何方便的方式进行,如上所述。在某些实施例中,使用结合缓冲液洗涤qmax装置的表面以除去未结合的样品组分。分析物的可检测标记可以通过任何方便的方法进行。分析物可以直接或间接标记。在直接标记中,在将样品施加到qmax装置之前标记样品中的分析物。在间接标记中,样品中的未标记分析物在样品施加到qmax装置以捕获未标记分析物后被标记,如下所述。
[0092]
(10)应用
[0093]
本文公开的装置/设备、系统和方法可以用于各种应用(领域和样品)。在本文中公开了,在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)第pct/us2016/045437号和第pct/us0216/051775号、2017年2月7日提交的美国临时申请第62/456065号、2017年2月8日提交的第62/456287号、2017年2月8日提交的第62/456504号中列出、描述和/或总结了应用,所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。在一些实施例中,本文公开的装置、设备、系统和方法用于各种领域的各种不同应用中,其中需要确定样品中一种或多种分析物的存在或不存在、量化和/或扩增。例如,在某些实施例中,题述装置、设备、系统和方法用于检测蛋白质、肽、核酸、合成化合物、无机化合物、有机化合物、细菌、病毒、细胞、组织、纳米颗粒及其它分子、化合物、混合物及其物质。可以使用题述装置、设备、系统和方法的各种领域包括但不限于:人类疾病和状况的诊断、管理和/或预防、兽医疾病和状况的诊断、管理和/或预防、植物疾病和状况的诊断、管理和/或预防、农业用途、兽医用途、食品测试、环境测试和净化、药物测试和预防等。本发明的应用包括但不限于:(a)与某些疾病或疾病的某些阶段相关的化合物或生物分子的检测、纯化、量化和/或扩增,所述疾病例如感染性和寄生虫病、损伤、心血管疾病、癌症、精神障碍、神经精神障碍和器质性疾病(例如肺病、肾病),(b)来自环境(例如水、土壤)的细胞和/或微生物(例如病毒、真菌和细菌)或生物样品(例如组织、体液)的检测、纯化、量化和/或扩增,(c)对食品安全、人类健康或国家安全构成危害的化合物或生物样品(例如有毒废物、炭疽)的检测、量化,(d)在医学或生理监测中的生命参数(例如葡萄糖、血氧水平、总血细胞计数)的检测和量化,(e)来自生物样品(例如细胞、病毒、体液)的特异性dna或rna的检测和量化,(f)用于基因组分析的染色体和线粒体中dna的遗传序列的测序和比较,或(g)反应产物(例如在药物的合成或纯化期间)的检测和量化。在一些实施例中,题述装置、设备、系统和方法用于检测样品中的核酸、蛋白质或其它分子或化合物。在某些实施例中,所述装置、设备、系统和方法用于快速、临床检测和/或量化生物样品中的一种或以上、两种或以上,或三种或以上疾病生物标记物,例如用于诊断、预防和/或管理对象中的疾病状况。在某些实施例中,所述装置、设备、系统和方法用于检测和/或量化环境样品中的一种或以上、两种或以上,或三种或以上环境标记物,所述环境样品例如获自河流、海洋、湖泊、雨、雪、污水、污水处理径流、农业径流、工业径流、自来水或饮用水的样品。在某些实施例中,所述装置、设备、系统和方法用于检测和/或量化来自食物样品的一种或以上、两种或以上,或三种或以上食物标记物,所述食物样品获自自来水、饮用水、制备的食品、处理的食品或生食品。在一些实施例中,题述装置是微流体装置的一部分。在一些实施例中,题述装置、设备、系统和方法用于检测荧光或发光信号。在一些实施例中,题述装置、设备、系统和方法包括通信装置或与通信装置一起使用,通信装置例如但不限于:移动电话、平板计算机和膝上型计算机。在一些实施例中,题述装置、设备、系统和方法包括标识符或与标识符一起使用,所述标识符例如但不限于光学条形码、射频id标志
或其组合。在一些实施例中,样品是获自对象的诊断样品,分析物是生物标记物,并且样品中分析物的测量量是疾病或状况的诊断。在一些实施例中,题述装置、系统和方法还包括向所述对象接收或提供报告,所述报告指示在没有患有所述疾病或状况或处于患有所述疾病或状况的低风险的个体中所述生物标记物的测量量和所述生物标记物的测量值范围,其中相对于所述测量值范围的所述生物标记物的测量量是疾病或状况的诊断。在一些实施例中,样品是环境样品,并且其中分析物是环境标记物。在一些实施例中,所述题述装置、系统和方法包括接收或提供报告,所述报告指示暴露于从中获得样品的环境的对象的安全性或危害性。在一些实施例中,本题述装置、系统和方法包括将包含所测量的环境标记物的量的数据发送到远程位置,并且接收指示对暴露于从中获得样品的环境的对象的安全性或危害性的报告。在一些实施例中,样品是食物样品,其中分析物是食物标记物,并且其中样品中食物标记物的量与供食用的食物的安全性相关。在一些实施例中,题述装置、系统和方法包括接收或提供报告,该报告指示对象食用从中获得样品的食物的安全性或危害性。在一些实施例中,题述装置、系统和方法包括将包含所测量的该食物标记物的量的数据发送到远程位置并且接收指示对象食用从中获得样品的食物的安全性或危害性的报告。
[0094]
(11)尺寸
[0095]
本文公开的装置、设备、系统和方法可包括或使用qmax装置,其可包括板和间隔件。在一些实施例中,于2016年8月10日提交的pct申请(指定美国)第pct/us2016/045437号,和2016年12月9日提交的美国临时申请第62,431,639号,和2017年2月8日提交的第62/456,287号中列出、描述和/或总结了qmax装置及其适配器的各个组件的尺寸,其全部内容通过引用并入本文。
[0096]
(12)云
[0097]
本文公开的装置/设备、系统和方法可以采用云技术进行数据传输、存储和/或分析。相关的云技术在本文公开、列出、描述和/或总结于上述pct申请(指定美国)和美国临时申请中。在一些实施例中,云存储和计算技术可以涉及云数据库。仅作为示例,云平台可包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间云、多云等,或其任何组合。在一些实施例中,移动装置(例如智能电话)可以通过任何类型的网络连接到云,包括局域网(lan)或广域网(wan)。在一些实施例中,与样品相关的数据(例如,样品的图像)被发送到云中而无需移动装置的处理,并且可以远程地进行进一步的分析。在一些实施例中,与样品相关的数据由移动装置处理,并且结果被发送到云。在一些实施例中,原始数据和结果都被传输到云。提供以下示例以说明某些特定特征和/或实施例。提供这些示例仅用于说明的目的,而不应解释为将本发明限于所述的具体特征或实施例。在本领域技术人员的理解和技术能力范围内的变化和等同物被认为落入本发明的范围内。
[0098]
示例
[0099]
示例1
[0100]
参考附图,图1是示出根据本发明的一些实施例检测c反应蛋白(crp)的方法步骤的图示。在本研究中,我们使用以下步骤进行crp染色的过程:
[0101]
首先,我们获得qmax装置作为样品保持器。qmax装置被配置为保持含有分析物的液体样品(例如,crp)。该样品夹持器包括第一板和第二板。
[0102]
其次,我们将捕获剂(例如crp捕获抗体)与根据制造商的方案(即,使用nhs活化珠
粒(pierce
tm
,直径10μm)与抗crp小鼠单克隆捕获抗体(fitzgerald))固定在样品保持器(例如,第一板上)中的微/纳米结构(例如,珠粒)缀合。抗体缀合珠粒在使用前用含4%bsa的pbs在4℃下封闭过夜并用pbst洗涤6次。
[0103]
第三,我们用1μl的珠粒(珠粒浓度10
7-108/ml)涂覆第一板(具有10μm柱),将其滴在具有10μm柱的x板上,并在室温下风干。
[0104]
第四,我们将检测试剂(例如,标记的抗crp抗体)固定在样品保持器中(例如,在第二板上)。该捕获剂被配置为特异性地结合该分析物,并且该检测剂被配置为在该样品中是可扩散的并且结合该捕获剂与该分析物的复合物。
[0105]
第五,我们获得1μl新鲜全血和1μl cy5-标记的抗crp小鼠单克隆检测抗体(fitzgerald),并将样品沉积在样品接触区域中。将该样品滴在该第一板上的涂覆珠粒的区域上并且放置成与该样品保持器中的捕获剂和检测剂接触。
[0106]
第六,我们通过将样品压缩成薄层并将样品孵育预定的时间段(即,30秒)将第一板和第二板轻轻按压至闭合构造。
[0107]
第七,我们通过成像样品层并使用iphone 6s检测来自与捕获剂和分析物的复合物结合的检测剂的信号来检测分析物,而不进行洗涤。
[0108]
示例2
[0109]
图2示出了根据本发明的一些实施例的用于检测c反应蛋白(crp)和白细胞(wbc)的方法。在本研究中,我们使用以下步骤进行crp和wbc的染色过程:
[0110]
首先,我们获得qmax装置作为样品保持器。qmax装置被配置为保持含有分析物的液体样品(例如,crp)。该样品夹持器包括第一板和第二板。
[0111]
其次,我们将捕获剂(例如crp捕获抗体)与根据制造商的方案(即,使用nhs活化珠粒(pierce
tm
,直径10μm)与抗crp小鼠单克隆捕获抗体(fitzgerald))固定在样品保持器(例如,第一板上)中的微/纳米结构(例如,珠粒)缀合。抗体缀合珠粒在使用前用含4%bsa的pbs在4℃下封闭过夜并用pbst洗涤6次。
[0112]
第三,我们用1μl的珠粒(珠粒浓度10
7-108/ml)涂覆第一板(具有10μm柱)并且将白细胞染色剂滴在具有10μm柱的x-板上,并在室温下风干。
[0113]
第四,我们将检测试剂(例如,标记的抗crp抗体)固定在样品保持器中(例如,在第二板上)。该捕获剂被配置为特异性地结合该分析物,并且该检测剂被配置为在该样品中是可扩散的并且结合该捕获剂与该分析物的复合物。
[0114]
第五,我们获得1μl新鲜全血和1μl cy5-标记的抗crp小鼠单克隆检测抗体(fitzgerald),并将样品沉积在样品接触区域中。将该样品滴在该第一板上的涂覆珠粒的区域上并且放置成与该样品保持器中的捕获剂和检测剂接触。
[0115]
第六,我们通过将样品压缩成薄层并将样品孵育预定的时间段(即,30秒)将第一板和第二板轻轻按压至闭合构造。
[0116]
第七,我们通过成像样品层并使用iphone 6s检测来自与捕获剂和分析物的复合物结合的检测剂的信号,使用白细胞染色(syto9),不进行洗涤,经由捕获抗体和检测抗体检测分析物(crp)和分析物(wbc)。
[0117]
示例3
[0118]
在该研究中,如上述实施例1中所述制备第一板和第二板。将珠粒(直径10μm)与抗
crp捕获抗体缀合并且在具有10μm间隔件的x-板上干燥。将新鲜全血和cy5-标记的抗crp检测抗体(终浓度25μg/ml)滴在干燥的珠粒(体积比9:1)上,并用载玻片覆盖。孵育约30秒后,通过iphone 6s拍摄图像。
[0119]
示例4
[0120]
在本研究中,我们耗尽了血液样品中的内源性crp。我们使用2μm磁珠粒(millipore),其通过抗crp抗体缀合并与全血在室温下在滚轴上孵育2小时。具有捕获的内源性crp的2μm磁珠粒由磁体保留,并且将crp耗尽的血液转移到新的管中。图5示出了在耗尽之前和之后使用qmax装置的crp染色的示例性照片。用智能手机的相机捕获图像。将与抗crp捕获抗体缀合的珠粒(直径10μm)在具有10μm间隔件的x-板上干燥。将新鲜全血(a)或crp耗尽的血液(b)和cy5-标记的抗crp检测抗体(终浓度25μg/ml)滴在干燥的珠粒(体积比9:1)上,并用载玻片覆盖。孵育约30秒后,通过iphone 6s拍摄图像。
[0121]
示例5
[0122]
在本研究中,我们在crp耗尽的人全血中掺入不同量的crp。将已知浓度的重组crp蛋白掺入crp耗尽的血液中。将1μl掺入的血液和1μl cy5-标记的抗crp小鼠单克隆检测抗体(fitzgerald)滴在载玻片上的涂覆珠粒的区域上。将混合物立即用具有10μm柱的x-板(第二板)覆盖并孵育30秒。在不清洗的情况下,我们使用iphone 6s拍摄荧光图像。图6示出了使用qmax装置的crp染色的示例性照片,其中样品掺入了不同浓度的crp。将与抗crp捕获抗体缀合的珠粒(直径10μm)在具有10μm间隔件的x-板上干燥。将掺有不同浓度的重组crp和cy5标记的抗crp检测抗体(终浓度25μg/ml)的crp耗尽的血液滴在干燥的珠粒(体积比9:1)上,并用载玻片覆盖。孵育30秒后,通过iphone6s拍摄图像。当crp浓度大于10μg/ml时,注意到钩状效应。在全血中的掺入试验中,检测限(lod)被确定为约100ng/ml。
[0123]
示例6
[0124]
在该研究中,我们采用如示例1中所述的方法。我们获得11个血液样品(hunterdon血液学肿瘤学(flemington,new jersey,usa)患者的静脉血或指血),并使用qmax装置进行测试。将使用qmax装置进行的crp检测结果与黄金标准elisa测试(simplestep试剂盒;abcam)的结果进行比较(按照制造商的说明)。如图7所示,通过本qmax装置和黄金标准elisa测试11个血液样品(点)。使用4-pl曲线拟合(曲线)产生标准曲线,并且r2=0.9643。
[0125]
附表1示出了本测定的检测限(lod值)、准确度、测定内(cv)、测定灵敏度、测定特异性和r2。
[0126]
表1.crp测试
[0127]
样品类型血液、血清、血浆需要的时间≤60s检测限(lod):30ng/ml动态范围30ng/ml-22μg/ml准确度(n=8)104.5%测定内cv(n=20)14.8%相对于黄金标准的r2(n=8)0.9944测定灵敏度(定性,使用10μg/ml作为截止值)(n=9)100%
测定特异性(定性,使用10μg/ml作为截止值)(n=9)100%
[0128]
示例7
[0129]
在该研究中,通过从标准曲线内插来确定crp水平(如示例6和图11所述)。如图12所示,绘制本测定与elisa之间的相关性。对于8个样品,本测定和elisa之间的r2=0.9944(样品#36在best标准曲线范围之外,因此不计数)。与黄金标准elisa相比,本测定的平均准确度为109.1%(参见表1)。
[0130]
示例8
[0131]
在产生标准曲线后,我们接着获得9个新的血液样品(点),并使用本qmax装置测试crp浓度,并与其黄金标准elisa(simplestep试剂盒;abcam)进行比较。如图13所示,通过内插从标准曲线确定9个血液样品的crp水平(图11)。
[0132]
附表2总结了本使用qmax装置的crp测试与elisa(abcam)之间的比较。注意,本crp测试具有高准确度、灵敏度和特异性。
[0133]
表2
[0134][0135]
*样品#36在best标准曲线范围之外(》22ug/ml)。
[0136]1准确度定义为best结果/elisa结果
×
100。
[0137]2测定内cv定义为s.d./均值
×
100,在一个q卡上对每个样品进行四次重复测定。
[0138]
示例9
[0139]
*样品#36在best标准曲线范围之外(》22ug/ml)。
[0140]1准确度定义为best结果/elisa结果
×
100。
[0141]2测定内cv定义为s.d./均值
×
100,在一个q卡上对每个样品进行四次重复测定。
[0142]
示例10
[0143]
在该研究中,我们如示例1中所述制备第一板和第二板。将珠粒(直径10μm)与针对血清淀粉样a(抗saa)捕获抗体的抗体缀合并且在具有10μm间隔件的x板上干燥。将新鲜全血和cy5-标记的抗saa检测抗体(终浓度25μg/ml)滴在干燥的珠粒(体积比9:1)上,并用载玻片覆盖。用5mg/ml的zwittergent预处理全血30秒以去除rbc。孵育约3分钟后,通过iphone 6s拍摄图像。电话参数:iso 100;速度fl为1/3并且bf为1/40;wb 5500k;zoom 3x。
[0144]
图10示出了用qmax装置在荧光场中saa染色的示例性照片。没有珠粒,无法测量荧光信号。只有当抗saa捕获抗体与珠粒缀合时,才能测量荧光信号。该结果表明将抗saa捕获
抗体缀合至珠粒是关键的。用智能手机的相机捕获图像。在初步研究中,我们在人全血中掺入不同浓度(1μg/ml至500μg/ml)的人重组saa。在该研究中,我们观察到我们的qmax装置测定可以检测10μg/ml至500μg/ml的saa浓度。我们注意到本saa测定具有最小的钩状效应(或前带效应),这是困扰普通免疫测定的干扰类型,导致假阴性或不准确的低结果。
[0145]
示例11
[0146]
在本研究中,我们遵循示例2中详述的方案并使用qmax装置检测crp和wbc(双重测试或组合测试)。
[0147]
图12示出了通过我们的qmax装置和黄金标准elisa测量的crp水平(来自十(10)个人血液样品)的相关性。相关曲线的r2值为0.9639,表明qmax装置与黄金标准elisa之间具有良好的相关性。
[0148]
图13示出了通过qmax装置和血液学分析仪测量的相同十(10)个人血液样品中wbc计数的比较。r2值(0.9761)也表明qmax装置与黄金标准血液学分析仪之间具有良好的相关性。
[0149]
附表3示出了我们的crp和wbc组合测试的特征(使用qmax装置)。crp的lod为30ng/ml,crp的r2为0.9639,并且wbc的r2为0.9761。
[0150]
表3
[0151][0152]
示例12
[0153]
在本研究中,我们使用fl-cy3检测crp(1μg/ml),使用fl-cy5检测saa(100μg/ml)。用两种荧光,我们评价了荧光染色对crp和saa的特异性。对于crp,我们使用cy3作为检测抗体上的荧光标志。对于saa,我们使用cy5作为检测抗体上的荧光标志。
[0154]
如图14所示,明场照片示出在所有三种测定(即,crp、saa和crp saa)中珠粒的存在。对于crp测定,fl-cy3仅出现在cy3通道下,而不出现在cy5通道下。对于saa测定,fl-cy5仅出现在cy5通道下,而不出现在cy3通道下。对于crp saa双重测定(即,使用cy3-缀合的检测抗体(对于crp)和cy5-缀合的检测抗体(对于saa)),我们观察到在cy3通道和cy5通道下的荧光。附表4示出了捕获抗体和检测抗体的特异性。在用于saa检测的crp测定(即,crp捕获mab和crp检测nmab)中没有交叉反应性,反之亦然。
[0155]
该结果表明将cy3和cy5荧光标志用于crp saa双重测定的可行性。cy3和cy5通道
下的荧光信号无重叠。fl-cy3和fl-cy5之间没有交叉干扰。本测定法可同时检测crp和saa。
[0156]
表4
[0157]
测试#捕获mab检测mab抗原活性1crpsaa-否2saacrp-否3crpcrpsaa(100μg/ml)否4saasaacrp(1μg/ml)否5crp saacrp saacrp(1μg/ml)是6crp saacrp saasaa(100μg/ml)是7crpcrpcrp(1μg/ml)是8saasaasaa(100μg/ml)是9crpcrp-否10saasaa-否
[0158]
示例13
[0159]
表4示出了crp测定和saa测定之间没有交叉反应性或干扰。
[0160]
在本研究中。对于crp的个别检测,我们使用抗crp捕获抗体珠粒结合crp检测抗体。对于saa的个别检测,我们使用抗saa捕获抗体珠粒与saa检测抗体组合。为同时检测crp和saa,我们将抗crp捕获抗体珠粒与抗saa捕获抗体珠粒混合(1:1比例),将crp检测抗体与saa检测抗体混合(1:1比例)。
[0161]
实验方案
[0162]
(1)crp捕获抗体与珠粒的缀合
[0163]
根据制造商的方案,将cooh活化的聚苯乙烯珠粒(thermo fisher scientific,直径10μm)缀合至抗crp小鼠单克隆抗体(即,捕获抗体)(fitzgerald)。简单地说,将在mes(ph 6.0)中浓度为20mg/ml的cooh活化的聚苯乙烯珠粒与10mg/ml edc和捕获抗体在室温下孵育2小时。孵育后,使用pbs洗涤过量的edc和未结合的抗体。
[0164]
(2)saa捕获抗体与珠粒的缀合
[0165]
对于saa,抗saa小鼠单克隆抗体(vsa25)(即捕获抗体)获自hytest ltd(目录#4sa11)。使用以下程序进行聚苯乙烯珠粒(ps珠粒)(bangs lab)(9.94μm)与saa抗体的缀合。
[0166]
1.通过转化并轻轻摇动将10μmps珠粒重新悬浮于瓶中,用移液管将50μl ps珠粒吸入2ml蛋白低结合eppendorf管中。
[0167]
2.向管中加入150μl 25mm mes,ph 6.0。在5500rcf下旋转管2分钟。
[0168]
3.用500μl 25mm mes,ph 6.0洗涤珠粒3次。小心地吸去上清液,留下未受干扰的珠粒。
[0169]
4.分别在25mm mes,ph 6.0中制备20mg/ml edca和28mg/ml nhs。
[0170]
5.将75μl各加入珠粒管中。在室温下以最低涡旋设定混合30分钟。
[0171]
6.活化后使珠粒旋转下来。吸去上清液。
[0172]
7.向管中加入100μl saa抗体(总共100μg)。在室温下以最低涡旋设定混合2小时。
[0173]
8.孵育2小时后,在5500rcf
×
2分钟离心珠粒。
[0174]
9.吸出上清液,加入300μl淬灭缓冲液(100mm tris-hcl,150mm nacl,ph 8.0),剧烈涡旋30秒。离心。用移液管除去缓冲液并丢弃。
[0175]
10.如步骤9中所述,使用500μl淬灭缓冲液(100mm tris-hcl,150mm nacl,ph8.0)将珠粒再洗涤4次。
[0176]
11.加入500μl淬灭缓冲液(100mm tris-hcl,150mm nacl,ph 8.0)并在室温下孵育30分钟。用移液管除去缓冲液并丢弃。
[0177]
12.用1
×
pbs洗涤珠粒3次,然后将珠粒再悬浮于在pbs中的500μl 1%酪蛋白(阻断剂)中,在4℃下旋转过夜。
[0178]
13.第二天,用1
×
pbst洗涤珠粒3次,然后将珠粒悬浮在500μl的1
×
pbst中
[0179]
(3)珠粒封闭
[0180]
抗体结合珠粒上的非特异性结合位点在使用前用pbs中的4%bsa封闭过夜,然后用pbst洗涤(6次)。
[0181]
(4)涂覆第一板
[0182]
将4μl来自步骤2的珠粒(珠粒浓度10
7-108/ml)与红细胞(rbc)裂解试剂(zwittergent)(3mg/ml)一起通过biodot流体分配器打印在具有10μm柱的第一板上并且在室温下风干20分钟。
[0183]
(5)检测抗体标记
[0184]
抗crp小鼠单克隆检测抗体(fitzgerald)使用cy5标记试剂盒(abcam)根据制造商的方案通过cy5标记。简单地说,将100μg检测抗体与试剂盒中提供的cy5-nhs缀合,并在使用前淬灭过量的cy5-nhs。使用相同的方案将cy3荧光与抗crp缀合。对于saa,根据制造商的方案将抗saa小鼠单克隆检测抗体(hytest ltd)(目录4vs4)类似地与cy5荧光染料缀合。
[0185]
(6)涂覆第二板
[0186]
将4μl浓度为10μg/ml的标记抗体与红细胞(rbc)裂解试剂(zwittergent)(3mg/ml)通过biodot流体分配器打印在第二板(基底板)上并且在室温下风干20分钟。
[0187]
(7)白细胞染色试剂
[0188]
在本研究中,syto 9绿色荧光核酸染料(thermo fisher)被用作白细胞染色试剂。
[0189]
(8)均相测定
[0190]
将4μl的血液滴到第二板上的涂覆珠粒的区域上,然后立即被具有10μm柱的第一板覆盖并孵育60秒。
[0191]
(9)掺入
[0192]
在掺入实验中,在使用qmax卡进行检测测定之前,使用人crp(fitzgerald industries international(目录号30-ac05)或人血清淀粉样蛋白a(fitzgerald industries international(目录号30-1380)的重组蛋白掺入到人全血中。
[0193]
(10)成像
[0194]
在不进行洗涤的情况下,用激光装置照射q-card上的珠粒,并且通过iphone 6s拍摄荧光图像。
[0195]
(11)读取和分析
[0196]
测量珠粒信号和每个珠粒周围区域的信号(背景信号)。通过从珠粒信号中减去背景信号来计算真实测定信号并且对每个卡片进行平均。
biology(f.m.ausubel,et al.主编(1987));methods in enzymology系列(academic press,inc.):pcr 2:a practical approach(m.j.macpherson,b.d.hames和g.r.taylor主编(1995)),harlow和lane,主编(1988)antibodies,a laboratory manual和animal cell culture(r.i.freshney,主编(1987))。
再多了解一些

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