使用免疫传感器和磁免疫传感器的扩展范围的免疫测定装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及利用免疫测定法和磁免疫测定技术的组合来检测特定浓度的扩展范围内的分析物的系统和方法。特别地，装置包括外壳、在外壳内并被配置成产生指示在较高浓度范围内的分析物的浓度的第一信号的非均匀表面捕获免疫传感器以及在外壳内并被配置成产生指示在较低浓度范围内分析物的浓度的第二信号的均匀磁珠捕获免疫传感器。

An Extended Range Immunoassay Device Using Immunosensors and Magnetic Immunosensors

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用免疫传感器和磁免疫传感器的扩展范围的免疫测定装置优先权本申请要求2016年12月9日提交的美国临时申请号62/432,306的优先权，其全部内容通过引用并入本文。专利
本专利技术涉及确定现场护理测试(point-of-caretesting)中的分析物的系统和方法。特别地，本专利技术涉及利用免疫测定和磁免疫测定技术的组合来检测特定浓度的扩展范围(extendedrange)内的分析物的系统和方法。专利技术背景现场护理(POC)样品分析系统通常基于一个或多个可重复使用的测试仪器(instrument)(例如，读取设备(apparatus))，其使用一次性使用的一次性测试装置(device)(例如，包括分析元件的筒(cartridge)或条带)执行样品测试，例如用于传感诸如pH、氧气和葡萄糖这样的分析物的电极或光学器件(optics)。一次性测试装置可包括流体元件(例如，用于接收样品并将样品递送到传感电极或光学器件的导管)、校准元件(例如，用于使用已知浓度的分析物标准化电极的含水流体)以及用于标准化光学器件的具有已知消光系数的染料。仪器或读取设备包括电路和用于操作电极或光学器件以进行测量和执行计算的其他部件。仪器或读取设备还具有显示结果并将这些结果传送到实验室和医院信息系统(分别为LIS和HIS)的能力，例如，通过计算机工作站或其他数据管理系统。仪器或读取设备与工作站之间以及工作站与LIS或HIS之间的通信可以通过例如红外链路、有线连接、无线通信或能够进行发送和接收电子信息的任何其他形式的数据通信或其任何组合。一种著名的现场护理系统(i-系统，AbbottPointofCareInc.，Princeton，NJ)在美国专利号5,096,669中公开，其包括与手持式分析器一起操作的一次性装置，用于对血液或其他流体进行各种测量。现场护理样品测试系统的一个益处在于消除了将样品送至中心实验室进行测试的耗时需求。现场护理样品测试系统允许在患者床边的护士或医生(使用者或操作者)获得可靠的定量分析结果，有时质量可与实验室中获得的质量相当。在操作中，护士选择具有所需测试组的测试装置，从患者抽取生物样品，将其分配到测试装置中，任选地密封测试装置，并将测试装置插入仪器或读取设备中。虽然步骤发生的特定顺序可以在不同的现场护理系统与提供者之间变化，但提供接近患者位置的快速样品测试结果的意图仍然存在。然后仪器或读取设备执行测试循环，即执行测试所需的所有其他分析步骤。这种简单性使医生能够更快地了解患者的生理状态，并通过减少诊断或监测的周转时间(turnaroundtime)，使医生能够更快地决定适当的治疗，从而增加患者成功结果的可能性。诸如肌钙蛋白测试的心脏标志物测试是一种这样的诊断测试，其受益于通过POC样品分析系统提供的更快的周转时间。国家和国际心脏病学指南建议从血液采集时间到报告时间，向急诊科人员报告所测量的心肌标记物(如肌钙蛋白)的结果需要一小时的周转时间。POC样品分析系统的使用减少了从中心实验室测定报告心脏标志物结果的周转时间，但目前的POC样品分析系统不像中心实验室测定那样精确或灵敏。事实上，中心实验室测定与POC样品分析系统之间在精密度和灵敏度方面的差距正在增大，因为中心实验室测定的制造商已经或将要发布具有约10ng/L的第99个百分位数截止值和<1ng/L的检出限的肌钙蛋白测定，其目前不适用于现有的POC测试测定。这些高灵敏度检测能够检测大多数健康受试者的肌钙蛋白，而临床上，这可以检测更多的心肌损伤病例。为了在分析上与这些中心实验室测定进行竞争，下一代POC测试测定将需要进行技术进步。因此，仍然需要扩展用于样品测试装置(例如，一次性使用的血液测试筒)的灵敏度范围的系统和方法，所述样品测试装置与在医院或其他位置的POC中的一个或多个测试仪器一起使用以递送医疗护理。
技术实现思路
在一个实施方案中，提供了一种装置，其包括外壳(housing)；在外壳内并被配置成产生指示在较高浓度范围内的分析物的浓度的第一信号的非均匀表面捕获免疫传感器；和在外壳内并被配置成产生指示较低浓度范围内的分析物的浓度的第二信号的均匀磁珠捕获免疫传感器。任选地，非均匀表面捕获免疫传感器包括固定的捕获抗体层，其被配置成结合信号抗体与分析物的第一复合物(complex)，使得由第一复合物与固定的捕获抗体层形成的第二复合物定位在或者在非均匀表面捕获免疫传感器上或附近，在均匀磁珠捕获免疫传感器周围局部设置磁场，并且磁场被配置成吸引磁珠，使得第一复合物与固定在磁珠上的捕获抗体的第三复合物定位在均匀磁珠捕获免疫传感器上或附近。在一些实施方案中，第一复合物在包含包括分析物的样品的第一液相中形成，第二复合物在非均匀表面捕获免疫传感器的固相边界上或附近形成，并且第二复合物在非均相表面捕获免疫传感器上或附近的定位是非均匀反应的结果，所述非均匀反应包括在第一液相中形成第一复合物和在固相边界上或附近形成第二复合物。第三复合物可以在第二液相中形成，所述第二液相包含样品和固定在磁珠上的捕获抗体，并且第三复合物在均匀表面捕获免疫传感器上或附近的定位是均匀反应的结果，所述均匀反应包括在第一液相中形成第一复合物和第二液相中形成第三复合物。在另一个实施方案中，提供免疫测定测试装置，其用于测定样品中分析物的浓度。所述装置包括外壳，在外壳内并被配置成产生指示在较高浓度范围内的分析物的浓度的第一信号的非均匀表面捕获免疫传感器，以及在外壳内并配置成产生指示在较低浓度范围内的分析物的浓度的第二信号的均匀磁珠捕获免疫传感器。较低的浓度范围通过磁珠溶解到样品中与磁珠在均匀磁珠捕获免疫传感器上或附近的磁捕获之间的持续时间来控制。配置成结合分析物的捕获抗体固定在磁珠的表面上。任选地，通过样品中磁珠的溶解浓度进一步控制较低浓度范围。磁珠在样品中的溶解浓度可以在约10000-200000个珠/微升的范围内，优选在约10000-40000个珠/微升的范围内。在一些实施方案中，非均匀表面捕获免疫传感器包括固定的捕获抗体层，其被配置成结合信号抗体与分析物的第一复合物，使得由第一复合物与固定的捕获抗体层形成的第二复合物定位在非均匀表面捕获免疫传感器上或其附近，在均匀磁珠捕获免疫传感器周围局部设置磁场，并且磁场被配置成捕获磁珠，使得第一复合物与固定在磁珠表面上的捕获抗体的第三复合物定位在均匀磁珠捕获免疫传感器上或其附近。任选地，通过每种信号抗体的亲和性(affinity)、每种信号抗体的亲合力(avidity)、样品中磁珠的溶解浓度、固定在磁珠表面上的每种捕获抗体的亲和性以及固定在磁珠表面上的每种捕获抗体的亲合力中的至少一种来进一步控制较低浓度范围。在一些实施方案中，通过将样品安置在非均匀表面捕获免疫传感器上的持续时间来控制较高浓度范围。任选地，通过每种信号抗体的亲和性、每种信号抗体的亲合力、固定层的每种捕获抗体的亲和性和固定层的每种捕获抗体信号的亲合力中的至少一种来进一步控制较高浓度范围。附图说明根据以下非限制性附图，将更好地理解本专利技术，其中：图1示例本专利技术一些方面的肌钙蛋白免疫测定的进化；图2示例本专利技术一些方面的组合免疫测定的原理；图3显示本专利技术一些方面的现场护理仪器系统；图4和5A-5J显示本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于测定分析物的浓度的免疫测定测试装置，所述测试装置包括：外壳；非均匀表面捕获免疫传感器，其在外壳内并且被配置成产生指示在较高浓度范围内的分析物的浓度的第一信号；和均匀磁珠捕获免疫传感器，其在外壳内并且被配置成产生指示在较低浓度范围内的分析物的浓度的第二信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.09 US 62/432,3061.用于测定分析物的浓度的免疫测定测试装置，所述测试装置包括：外壳；非均匀表面捕获免疫传感器，其在外壳内并且被配置成产生指示在较高浓度范围内的分析物的浓度的第一信号；和均匀磁珠捕获免疫传感器，其在外壳内并且被配置成产生指示在较低浓度范围内的分析物的浓度的第二信号。2.权利要求1的测试装置，其中：所述非均匀表面捕获免疫传感器包括固定的捕获抗体层，其被配置成结合信号抗体与分析物的第一复合物，使得由第一复合物与固定的捕获抗体层形成的第二复合物定位在非均匀表面捕获免疫传感器上或其附近，在均匀磁珠捕获免疫传感器周围局部设置磁场，且、磁场被配置成吸引磁珠，使得第一复合物与固定在磁珠上的捕获抗体的第三复合物定位在均匀磁珠捕获免疫传感器上或其附近。3.权利要求2的测试装置，还包括涂覆有用于所述分析物的信号抗体的第一试剂区。4.权利要求3的测试装置，还包括涂覆有所述磁珠的第二试剂区。5.权利要求2的测试装置，其中：第一复合物在包含包括所述分析物的样品的第一液相中形成，第二复合物在非均匀表面捕获免疫传感器的固相边界上或其附近形成，并且第二复合物在非均匀表面捕获免疫传感器上或其附近的定位是非均匀反应的结果，所述非均匀反应包括在第一液相中形成第一复合物和在固相边界上或其附近形成第二复合物。6.权利要求5的测试装置，其中：第三复合物在第二液相中形成，所述第二液相包含样品和固定在磁珠上的捕获抗体，并且第三复合物在均匀表面捕获免疫传感器上或其附近的定位是均匀反应的结果，所述均匀反应包括在第一液相中形成第一复合物和在第二液相中形成第三复合物。7.用于测定样品中分析物的浓度的免疫测定测试装置，所述测试装置包括：外壳；非均匀表面捕获免疫传感器，其在外壳内并且被配置成产生指示在较高浓度范围内的分析物的浓度的第一信号；和均匀磁珠捕获免疫传感器，其在外壳内并且被配置成产生指示在较低浓度范围内的分析物的浓度的第二信号，其中较低浓度范围由磁珠溶解到样品中与磁珠在均匀磁珠捕获免疫传感器上或其附近的磁捕获之间的持续时间控制，并且其中被配置成结合分析物的捕获抗体被固定在磁珠的表面上。8.权利要求7的测试装置，其中所述较低浓度范围还通过磁珠在所述样品中的溶解浓度来控制。9.权利要求8的测试装置，其中磁珠在样品中的溶解浓度在约10000-200000个珠/微升的范围内。10.权利要求8的测试装置，其中磁珠在样品中的溶解浓度在约10000-40000个珠/微升的范围内。11.权利要求7的测试装置，其中：所述非均匀表面捕获免疫传感器包括固定的捕获抗体层，其被配置成结合信号抗体与分析物的第一复合物，使得由第一复合物与固定的捕获抗体层形成的第二复合物定位在非均匀表面捕获免疫传感器上或其附近，在均匀磁珠捕获免疫传感器周围局部设置磁场，并且磁场被配置成捕获磁珠，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡景华，A·L·O·弗塔恩，J·W·贝萨雷，E·E·波特，J·T·K·史密斯，C·J·米勒，J·L·E·坎贝尔，A·R·摩丝，
申请(专利权)人：雅培医护站股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US