JP2002519643A - 多層試験カラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多層試験カラムはチャンバを有し、チャンバは長手方向軸及び第１の開口を有する第１の端部を有する。複数の膜層がチャンバ内で垂直方向に積み重ねられ、膜層は異なった抗分析物をそれぞれ担う少なくとも複数の固相基体を含む。試料の特異の分析物が抗分析物へ結合されるように、試料をチャンバ内に置くことができる。次に、センサを使用して、信号を基体から受け取ると共に対応する電気信号を発生することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （緒言） 本発明は試験カラムに関し、更に具体的には、一回の試験で液体試料の多数の
分析物を同定及び定量することのできる多層試験カラムに関する。

【０００２】 （背景） アッセイは、血液のような液体試料を試験して液体試料中の分析物の存在及び
／又は量を決定するために、普通に使用される。血液の試料を試験して、分析物
、例えば抗原、抗体、リガンド、又はリガンドレセプタの存在を調べるために、
現在の試験はマイクロタイタ又はマイクロプレート技術を使用する。その場合、
数多くの別個の部位の各々で、液体試料に一回の試験が実行される。マイクロプ
レート試験で屡々使用される装置は、いわゆる９６ウエルマイクロプレートであ
って、これは９６の凹所、すなわちウエルを有する装置であり、凹所の各々へ特
異の抗分析物、例えば抗体又は抗原などの一定量が置かれ、ウエルへ付着される
。次に試料の一定量が各ウエルに置かれる。試料中に存在する特異的分析物（例
えば、抗体、抗原、リガンド、及びレセプタ）は各ウエル内の抗分析物と結合し
、検出可能標識へ接合される試薬がウエルへ加えられたとき、分析物の存在を顕
現する。そのような装置では、抗分析物に対する試料の結合効率は比較的に低く
、これら装置を作動させるにはコストがかかる。そのような試験は「１対１」の
ベースである。即ち、それぞれの特異的分析物を検出するのに１つの試験が必要
である。例えば可能性のある新しい薬物を探知する場合のように、化合物の生物
学的活動を試験するためにも、１対１の試験原理が広く使用されている。スクリ
ーニングされる必要がある化合物は何百何千とあるので、ドラッグ探知に１対１
の試験を実行するのは、非常に長い時間を要する。

【０００３】 本発明の目的は、従来の既知の装置に内在する前記の難点の幾つか又は全てを
低減又は全面的に克服する多層試験カラムを提供することである。本発明の具体
的な目的及び利点は、本発明の以下の開示及び幾つかの好ましい実施の形態の詳
細な説明を参照するとき、当業者、即ち、この技術分野に知識又は経験を有する
人々に明らかであろう。

【０００４】 （概要） 本発明の原理は、単一の液体試料に複数の試験を実質的に同時に実行すること
を可能とする多層試験カラムを提供し、効率の改善及びコストの低減をもたらす
ように、有利に使用することができる。

【０００５】 第１の態様に従えば、多層カラムは、長手方向軸を有し、且つ第１の端部が第
１の開口を有するチャンバ、及びチャンバ内で垂直方向に積み重ねられた複数の
膜層を有する。チャンバは少なくとも複数の固相基体を含み、各々の基体は異な
った抗分析物を担っている。

【０００６】 他の態様に従えば、液体試験装置は、ハウジングと、細長いチャンバを受け取
るためのハウジング内の取付手段とを有する。細長いチャンバは取付手段の中に
取り付けられ、その第１の端部に第１の開口を有する。チャンバ内で、抗分析物
を担う少なくとも１つの固相基体を含む複数の膜シートが積み重ねられる。試薬
を試薬貯留器から細長いチャンバの第１の開口へ送るため、試薬貯留器及び液体
給送手段がハウジング内に置かれる。各反応ステップの間に洗浄緩衝液を洗浄緩
衝液貯留器から細長いチャンバの第１の開口へ送るため、洗浄緩衝液貯留器及び
第２の液体給送手段がハウジング内に置かれる。細長いチャンバから信号を受け
取って対応する電気信号を発生するため、センサがハウジング内に置かれる。

【０００７】 前記の開示から、本発明は顕著な技術的進歩を提供することが、当業者、即ち
この技術分野に知識又は経験を有する人々に容易に分かるであろう。本発明の多
層試験カラムの好ましい実施の形態は、結合効率の向上、試料の分析物を捕捉す
るための表面領域の増大、及びコストの低減をもたらすことができる。ここで開
示される本発明のこれら及び追加の特徴及び利点は、幾つかの実施の形態の以下
の詳細な開示から更に理解されるであろう。

【０００８】 （幾つかの好ましい実施の形態の詳細な説明） 幾つかの好ましい実施の形態が、添付された図面を参照して以下に詳細に説明
される。

【０００９】 添付された図面は、必ずしも寸法比に従って描かれておらず、包含される原理
を例示する本発明の表現を提示するものと理解すべきである。図面に描かれた多
層試験装置の幾つかの特徴は、説明及び理解を容易にするために、他の特徴に対
して拡大又は歪ませてある。各種の代替実施形態で示される類似又は同様の部品
及び特徴については、同じ参照番号が図面で使用される。ここで開示される多層
試験装置は、使用を意図される応用及び環境によって一部分を決定される構成及
び部品を有するであろう。

【００１０】 図１を参照すると、本発明に従った試験装置は、参照番号１によって概略的に
示される。試験装置１は、回転可能装填ホイール５のような取付手段及び搬送手
段を有するハウジング３を含み、装填ホイール５は細長いカラム２（図２に示さ
れ、以下で詳細に説明する）を受け取る凹所７を有する。装填ホイール５によっ
て、複数のカラム２を試験装置１へ装填することができ、且つ液体試料を試験す
るために試験装置１内のステーションへ搬送することができる。他の適切な取付
手段及び搬送手段は、例えば、コンベヤトラック又はベルト又は試験装置１内の
ステーション間で細長いカラムを動かすことのできる移動可能グリップアームを
含んでもよい。他の適切な取付及び搬送手段は、この開示の利点として当業者に
容易に明らかとなるであろう。細長いカラムは、例えば、以下で更に説明する多
層膜を含む試験管状の装置であってよい。試験装置１は、バーコードラベル又は
キー入力されたデータのような情報を受け取る制御パネル９、及び試験結果のよ
うな操作情報を表示するモニタ１５を有する。

【００１１】 図２に示される多層試験カラム２は、ハウジング３内に含まれる。試験カラム
２は長手方向軸Ｌを有すると共に複数の膜層６を含む細長い円筒チャンバ又はハ
ウジング４を含む。貯留器８が膜層６の上部に置かれている。ハウジング４の上
端に開口１０が形成されている。ハウジング４の下端には開口１２が形成されて
いる。ピペットアダプタ１１がハウジング４の上端に接続されている。

【００１２】 図３で分かるように、膜層６は、好ましくは、フィルタ状の微細孔膜又はファ
イバマトリックス膜の複数のシートを積み重ねることによって形成される。ここ
で使用される積み重ねられた膜は、重複した態様で配置された複数の膜である。
膜は相互に軸からはずれて配置されてよく、膜層は、例えば、スペーサ層によっ
て相互に間隔を明けられてよいことを理解すべきである。ここで使用されるフィ
ルタ状の微細孔膜は、抗分析物のために固定支持を提供する膜であり、複数の孔
を有する。複数の孔によって、試料液体は膜を通過して流れることができ、抗分
析物の付着表面領域が増大すると共に、分析物を抗分析物へ結合する部位の数が
増大する。ここで使用されるファイバマトリックス膜は、ファイバのマット、好
ましくはファブリックから形成される膜である。マットは、抗分析物の固定支持
を提供し、複数の孔を有する。孔によって、試料液体は膜を通して流れることが
でき、抗分析物の付着表面領域が増大すると共に分析物を抗分析物へ結合する部
位の数が増大する。膜層は、好ましくは光を透過し、一般的にチャンバ内で積み
重ねることができなければならない。膜層６の適切な材料はセルロース、ニトロ
セルロース、アクリル共重合体、スルホン化ポリエーテル、ポリエチレン、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリマー、ナイロン、プラスチック、及びガラスである。

【００１３】 ここで使用される分析物は、液体試料中に存在する物質であり、時には標的分
析物又は標的物質である。幾つかの好ましい実施の形態に従えば、例示的分析物
は抗体、抗原、リガンド、リガンドレセプタ、他のタンパク質、及び核酸を含む
。他の適切な分析物は、この開示の利点によって当業者に容易に明らかとなるで
あろう。ここで使用される抗分析物は、液体試料中に存在する分析物と特異的に
反応する物質、又は液体試料中の分析物が結合する物質である。例示的抗分析物
は、抗体、抗原、リガンド、リガンドレセプタ、アプタマ、分析物の核酸とハイ
ブリッド形成することのできる核酸、酵素結合免疫分析物、分析物のタンパク質
又はタンパク質断片と複合体を形成することのできるタンパク質又は断片又はタ
ンパク質、及び標的分析物との生物学的活性を有することのできる化合物を含む
。他の適切な抗分析物は、この開示の利点によって当業者に容易に明らかとなる
であろう。対応する分析物及び抗分析物の対は、例えば次のとおりである。

【００１４】 典型的な抗分析物が標的抗体と特異的に結合する抗原となる抗体。

【００１５】 標的タンパク質又は標的タンパク質断片と複合体を形成することのできる他の
タンパク質又はタンパク質断片。

【００１６】 標的核酸とハイブリッド形成することのできる核酸。

【００１７】 特定の疾患に関連付けられる生体標的に作用できる可能性のある化合物。

【００１８】 ｐＨのように、試料成分又は試料条件を示す指標。

【００１９】 抗体、又は抗体断片は、抗原又は抗原断片、例えば標的タンパク質、脂質、ア
ミノ酸、リン酸基、炭水化物などと結合できることは、当業者に理解されるであ
ろう。更に、通常、例えば、血球からの標的核酸は、幾つかの既知の手法によっ
て血球から最初に抽出されることは当業者に理解されよう。例えば、試料を音波
処理するか、それを洗浄又は組織抽出で処理することが可能である。次に、結果
の溶解物は多層試験カラムへ注入される。そのような溶解物は、細胞壁物質及び
他の細胞破片を含んでも含まなくてもよい。以下に説明するように、本発明の多
層試験カラムの好ましい実施の形態は、多層試験カラムへ注入又は給送された液
体試料から、そのような破片を濾すフィルタ層を使用する。

【００２０】 少なくとも幾つかのシートが、固相基体として働くように抗分析物で被覆され
る。基体への抗分析物の付着は、通常の方法、例えば、吸収又は共有結合によっ
て実行されてよい。膜の表面を化学的に処理し、幾つかの抗分析物を基体へ化学
的に連結することができる。化合物は、膜上で直接合成することができる。これ
らの方法は当技術分野で既知であり、本発明を完全に理解させるため、これらの
点に関して更に詳細に説明することは不要であると思われる。幾つかの好ましい
実施の形態では、抗分析物は生物学的に活性である。

【００２１】 抗分析物は膜層６へ付着し、液体試料の分析物が結合する部位を提供する。抗
分析物を被覆した膜層６は、好ましくは特異の結合部位を提供する。ここで使用
される特異の結合部位は、特異的な分析物又は分析物の群が結合する部位である
。次に、膜層６は、膜層上の非特異的結合部位を実質的にブロックするために妨
害物質又は試薬で処理される。従って、抗分析物は標的分析物と結合するために
利用可能として残るが、非特異的結合部位は実質的にブロックされる。妨害試薬
は、例えばウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）であってよい。

【００２２】 次に、膜層６の積層は、ハウジング４の中に入るサイズの複数のカラム１３へ
切断される。幾つかの好ましい実施の形態では、図４に示されるように、各々の
膜層６は、好ましくは複数の副次的層、具体的には光吸収層１４及び吸収層１４
の下の第１の光反射層１６から形成される遮蔽層、被覆された抗分析物が付着す
る捕捉層１８、及び捕捉層１８の下の第２の反射層２０及び第２の反射層２０の
下の第２の吸収層２１から形成される第２の遮蔽層を含む。各遮蔽層は、ある実
施の形態では、遮蔽層の上下にある捕捉層のための遮蔽層として作用することが
できる。捕捉層１８は、光の少なくとも幾つかの波長を実質的に透過する。捕捉
層１８によって出された光（後に詳細に説明する）は、矢印Ａで示されるように
反射層１６、２０によって膜層６から実質的に反射される。吸収層１４は捕捉層
１８によって出された光を吸収する。従って、反射層１６、２０及び吸収層１４
は、捕捉層１８から出された光が、隣接した膜層６の捕捉層１８へ入るのを実質
的に禁止する。ハウジング４内の最上部及び最下部の膜層６は、好ましくは大き
な粒子、例えば血球がハウジング４内の他の膜層６へ通過するのを実質的に禁止
するフィルタ層である。しかし、それらは、他のより小さい試料分析物、例えば
抗体などが、結合のためにより低位の膜層へ通過する流れをフィルタ又はブロッ
クしない。

【００２３】 ある膜層６は、非特異的結合部位を実質的にブロックし且つ負の制御層として
働くように妨害物質又は試薬のみで処理されてよい。負の制御層は、正常な動作
条件では、実質的に光を出さない。もしかなりの光が負の制御層から出されると
、それは問題がカラム２に存在する表示である。他の膜層６は正の制御層として
作用するように特別に被覆されてよい。正の制御層は、正常な動作条件では、光
を出す。従って、もし条件が正常でなければ、正の制御層からは実質的に光は出
されず、これはカラム２に問題があることを示す。制御層は、例えば、制御層に
よって発生された光又は信号の大きさを、捕捉層によって発生された光又は信号
の大きさと比較することによって、試料内の分析物の量を定量する基準として使
用することができる。この関係は、信号の大きさが分析物の既知量について設定
されるときに働く。更に、制御層は、誤った標識及び／又は試薬を同定するため
に、又はカラム２の汚染を表示するために、又は膜層６の間の位置マーカとして
、使用することができる。例えば、何百と積み重ねられた膜層６を有するカラム
２では、制御層は１０枚の膜層６ごとに配置され、隣接した膜層の長い列内で特
定の膜層を誤って同定する場合に生じる累積誤差の機会を低減することができる
。

【００２４】 ハウジング４は、被覆された膜層を安定するために、好ましくは緩衝液が充填
される。通常、緩衝液は使用前にハウジング４から除去される。適切な緩衝液は
、例えばＢＳＡを補充したリン酸緩衝液を含む。

【００２５】 ここで図５を参照すると、試験装置１のハウジング３内に格納された部品が示
される。試料貯留器２５は制御バルブ２３及び導管２８によってカラム２の中へ
連結される。試料貯留器２５は、ある好ましい実施の形態では、液体試料、例え
ば患者の血液を採集するために通常使用される試験管のような液体試料容器であ
ってよい。そのような液体試料容器又は試験管は、前述した装填ホイール５の凹
所７のような取付手段の中に格納されてよい。液体試料は、既知の液体給送手段
によって、試験管から除去され多層カラム２へ挿入されることができる。例示的
な液体給送手段は、例えば、ピペットアダプタへ連結されて試験管から液体を引
き出すために試験管へ挿入される真空ベースのピペットチップ又はサンプリング
針、針を多層カラム２へ動かす移動可能アーム、液体試料を針から多層カラム２
のハウジング４の第１の開口１０の中へ強制するための圧力源を含む。他の適切
な液体給送手段は、この開示の利点によって当業者へ容易に明らかとなるであろ
う。

【００２６】 ある好ましい実施の形態では、多層カラム２を処理するために装填ホイール５
が設けられてよく、試験管又は他の液体試料容器を処理するために別個の装填ホ
イール５が設けられてよい。従って、多層カラム２及び液体試料の組合せを、試
験装置１内の異なったステーション間で搬送するために、単一又は複数の装填ホ
イール５が使用されてよい。試験装置１内の例示的ステーションは、液体試料が
液体試料容器から取られて多層カラムへ移される液体処理ステーション、試薬が
多層カラムへ加えられる試薬ステーション、結合しない分析物及び／又は他の粒
子を除去するため洗浄緩衝液が多層カラムへ加えられる洗浄ステーション、及び
多層カラム２からの光又は他の信号が受け取られる感知ステーションを含む。他
の好ましい実施の形態では、複数の処理ステップを単一のステーションで実行す
ることができる。

【００２７】 空気貯留器２４は、制御バルブ２６及び導管２８によってカラム２へ連結され
る。洗浄緩衝液貯留器３０は、制御バルブ３２及び導管２８によってカラム２へ
連結される。試薬貯留器３４は、制御バルブ３６及び導管２８によってカラム２
へ連結される。カラム２から信号を受け取って対応する電気信号を発生するため
に、センサが使用される。例示された実施の形態において、センサは光源３８及
び光センサ４０を含む。ある好ましい実施の形態では、励起エネルギーをカラム
２へ導いてカラム２から信号を発生するため、励起エネルギー源が設けられる。
例示された実施の形態では、エネルギー源は光源３８である。ある好ましい実施
の形態では、励起エネルギー源は、図示されない一対の電極を介して電圧差を細
長いカラムへ印加することができる。他の適切な励起エネルギー源は、この開示
の利点として当業者に容易に明らかとなるであろう。

【００２８】 光源３８はカラム２に隣接して配置され、光センサ４０は光源３８と対向して
カラム２に隣接して配置される。光センサ４０はケーブル４２によってハウジン
グ３内に置かれたコンピュータ４４へ接続される。貯留器２５、２４、３０、３
４は、適切な量の試料、空気、洗浄緩衝液、又は試薬を収容する働きをする。あ
る好ましい実施の形態では、貯留器は一回の試験に十分な試料、空気、洗浄緩衝
液、又は試薬を含むが、更に好ましくは、複数の試験に十分な量を収容するサイ
ズである。貯留器は、必要に応じて制御バルブによって規制される導管を介して
カラム２へ送ることのできる内容物の少なくとも一部分を供給する。適切な貯留
器は、この開示の利点として当業者に容易に明らかとなるであろう。

【００２９】 開口１２からの流出物を受け取るために、廃液貯留器又はビン４６がカラム２
の下に置かれる。ある好ましい実施の形態では、図６から分かるように、廃液ビ
ン４６はカラー４８を用いてハウジング４の下端へ直接連結される。空気がカラ
ム２との間で通過できるように、チャネル５０がカラー４８の中に形成されてい
る。

【００３０】 これから、試験装置１の動作を、図５を参照して説明する。前述したように、
試料、例えば血液試料は試料貯留器２５からカラム２の中へ導入される。空気は
、空気貯留器２４から導管２８を介してカラム２の中へ導入される。貯留器２４
内の空気圧を変化させるため、ポンプ５２が導管５４によって空気貯留器２４へ
連結される。カラム２内の空気圧は、正の値から真空へ交互に変化し、試料が膜
層６を通って上下に流れるようにする。１つの抗分析物を被覆された膜層６の各
捕捉層１８は、特異的分析物、例えば、試料中に存在する特異的抗原、抗体、リ
ガンド、又はレセプタなどを結合する。結合効率を向上するため、カラム２を通
る試料の移動率が制御される。試料がカラム２を複数回通過するために、捕捉層
１８上の結合部位に出会う試料内の分析物の確率が増大するという事実に起因し
て、結合も増大する。

【００３１】 次に、結合しない分析物を、カラム２から開口１２を介して廃液ビン４６の中
へ除去又は洗浄するために、貯留器３０からの洗浄緩衝液がカラム２へ導入され
てよい。次に、貯留器３４からの試薬がカラム２へ導入される。試薬（例えば、
第２の抗体）は、試料中に存在する特異的分析物の同定を与える検出可能な標識
へ接合される。適切な標識は、例えば酵素標識、及び化学発光標識又は蛍光標識
のような発光標識を含む。標識試薬は、試料に関して前述したようにカラム２を
介して標識試薬を通すことによって、捕捉された分析物へ結合される。従って、
結合効率を向上するため、チャンバを通る試薬のフローも制御される。結合され
ない標識試薬を洗浄するため、再び緩衝液を導入してよい。

【００３２】 ある好ましい実施の形態では、試薬は放射性標識を有する。そのような実施の
形態では、特定の膜層６から発する放射線を検出するため、センサが使用される
。そのようなセンサは、異なった膜層６から発する放射線を識別するのに十分の
感度を有しなければならないことは明らかである。他の好ましい実施の形態では
、試薬は蛍光標識を有し、その場合、標識試薬が光を発するためには、他の光源
が必要となる。その場合、光、例えば特定波長のレーザ光をカラム２へ投射し、
結合された標識試薬を励起して発光光を発生するために、光源３８が使用される
。いずれの場合も、捕捉層１８は特定波長の光を発する。光センサ４０は、バー
コードリーダ様式でカラム２内の各膜層６を走査し、その発光光の波長に基づい
て、捕捉された層の各々の位置を決定する。次に、光センサ４０からケーブル４
２を介してコンピュータ４４へ、信号が分析のために送られる。捕捉された分析
物へ結合された標識試薬によって、光センサ４０及びコンピュータ４４は、異な
った膜層６上の異なった被捕捉分析物の存在及び量を検出することができる。

【００３３】 他の好ましい実施の形態では、試薬は電気化学発光標識を有することができる
。この場合、電圧がカラム２へ印加され、膜層６の捕捉層１８の上に存在して結
合された標識試薬から、特定波長の発光光が生じる。

【００３４】 他の好ましい実施の形態では、標識は２つの部分から形成されてよい。第１の
部分は捕捉層１８上の抗分析物へ付着され、第２の部分は試薬へ接合される。標
識は、第１及び第２の部分が相互に十分接近しているときにのみ光を発射する。
適切な第１の部分の例はユーロピウムクリプタートである。適切な第２の例はア
ロフィコシアニンである。もし試料中の分析物が捕捉層１８と結合し、転じて試
薬が試料分析物と結合すると、第１及び第２の部分は十分に接近して特定波長の
光を発射する。前述したように、光は直接発せられてよいか、又は発光光を発生
するために他の光源又は印加電圧を必要とする。従って、分析物の存在は発射光
によって同定される。

【００３５】 ある好ましい実施の形態では、バルブ及び／又はコンピュータ又は他の適切な
コントローラによって制御される貯留器からではなく、手作業で洗浄緩衝液及び
試薬を加えることができる。同様に、手作業ベース、又はコンピュータ又は他の
適切なコントローラの制御の下で、試料をカラム２へ加えることができる。

【００３６】 本発明に従った多層試験装置は、例えば血液試料を分析し、薬物を発見するた
めに生物学的活動を探索して化合物をスクリーニングする場合に使用できる。本
発明を使用して血液試料上で実行することのできる試験は、例えば、ＨＢｓ抗原
（ＨｂｓＡｇ）、Ｃ型肝炎抗体（ＨＣＶ）、及びＨＩＶをスクリーニングする場
合のように血液中のウイルス、抗原、抗体、タンパク質、酵素などをスクリーニ
ングする試験を含む。化合物は膜上で直接合成することができる。次に、多層カ
ラムを組み立て、試験液体試料中に存在する疾患に関連した標的タンパク質を有
する化合物の生物学的活性をスクリーニングするために使用できる。複数の個別
の層を有することによって、単一の液体試料について複数の試験を同時に実行し
、生産性及び処理量を向上させ、コストを低減することができる。膜６の層の数
は何十、何百、何千、又はそれ以上であってよい。

【００３７】 微細孔膜層の使用は、マイクロプレートよりも大きな表面領域を提供し、従っ
て、試験の感度は大きく増大する。なぜなら、感度は捕捉表面に比例するからで
ある。更に、化学発光標識のような標識を使用することによって、感度を増大す
ることができる。

【００３８】 本発明は、複数ステップの処理、例えば２ステップの処理で使用するのに適し
ている。２ステップ処理の１つの例は、固相酵素免疫検定法（ＥＬＩＳＡ）であ
る。そのようなプロセスでは、抗分析物は、図３及び図４に関連して前述したよ
うな多層カラムの捕捉層へ付着される。次に、カラムは、試料内の分析物が抗分
析物へ結合できるように、試料、例えば患者の血液へさらされる。次に、結合し
ない分析物を除去するため、例えば前述した実施の形態では洗浄緩衝液貯留器３
０からの緩衝液を使用して、カラムが緩衝液で洗浄される。次に、カラムは、捕
捉層上に被覆されて分析物と特異的に結合する同一又は異なった抗分析物を担っ
ている、例えば試薬貯留器３４からの試薬へさらされる。好ましい実施の形態で
は、試薬は検出可能な部分で標識される。検出可能な部分は、例えば酵素標識、
放射能標識、蛍光標識、及び試薬へ結合される化学発光標識を含む。必要に応じ
て、カラムは、例えば、洗浄緩衝液貯留器３０からの洗浄緩衝液のような緩衝液
を使用して、再び洗浄されてよい。次に、前述したようにして、試料中の分析物
の存在及び／又は量を検出するために、センサが使用される。

【００３９】 ある好ましい実施の形態では、試験装置１及びその構成部分を自動的に制御す
るために、プログラム可能な制御システム、例えば適切な制御ソフトウェアを有
する汎用コンピュータ又はハウジング３内の専用コンピュータモジュールが使用
されてよい。例えば、ケーブル５５、５６、５８、６０を介して、それぞれバル
ブ２３、２６、３２、３６の動作を制御するために、コンピュータ４４が使用さ
れてよい。更に、ケーブル６２を介して光源３８の動作を制御するために、コン
ピュータ４４が使用されてよい。試験装置１を制御するための適切な制御ソフト
ウェア及びハードウェアを提供することは、当業者の能力の範囲内にあろう。

【００４０】 ある好ましい実施の形態では、多層カラムの多層膜を通る試料の流れを強制的
に発生するため、遠心装置をハウジング３内に設けることができる。

【００４１】 ある好ましい実施の形態では、試験装置１は温度制御装置を有する。温度制御
装置は、多層カラムを加熱及び／又は冷却する。例えば、多層カラムの温度を検
出して所望の整定値温度を維持する温度センサを使用して、多層カラムの温度を
直接制御してよいことを理解すべきである。あるいは、多層カラムを格納する領
域内の温度を感知及び制御することによって、多層カラムの温度を間接的に制御
することができよう。温度制御手段は、加熱要素を含んでもよく、更に冷却装置
を含んでもよい。他の適切な温度制御手段は、この開示の利点によって当業者に
容易に明らかとなるであろう。

【００４２】 必用に応じて、図１０で分かるように、同一又は異なった液体の別個の試料を
試験するために、一連のカラム２又は液体試料容器を、試験装置１の異なったス
テーションの間でコンベヤトラック又はベルト９０（ここでは概略的に示される
）によって搬送することができる。多層カラム２及び液体試料容器を搬送する他
の手段は、例えば、カラム２及び液体試料容器を掴んで保持することのできる移
動可能アームを含む。

【００４３】 他の好ましい実施の形態が図７に示される。膜層６６は、異なった抗分析物を
使用して既知の方法で平坦な基体６８の異なったセグメントを被覆することによ
って、単一の平坦な基体６８の上に形成される。平坦な基体６８は、その平面が
ハウジング７０の長手方向軸Ｌとほぼ平行するように、ハウジング７０内に配置
される。ハウジング７０は、前述したように試験装置で使用される。膜層６６は
、１つの膜層６６を他の膜層から区別するために色素でマークされてよい。他の
好ましい実施の形態では、膜層の特異的抗原又は抗体が、ハウジング７０の内面
に直接置かれてよい。その場合、ハウジング７０が基体として働く。

【００４４】 他の好ましい実施の形態が図８に示される。図８では、膜層７６は基体７８の
上に形成される。基体７８はハウジング８０内でアコーディオン様式に折られる
。従って、各々の膜層７６は、ハウジング８０の長手方向軸Ｙに関して斜角であ
る。図７の多層試験装置は、前述したような試験装置で使用される。ある好まし
い実施の形態では、基体７８の最上部及び最下部にある膜層７６は、前述したフ
ィルタ層として作用することを理解すべきである。

【００４５】 他の好ましい実施の形態が図９に示される。図９では、各々の膜層８８の部分
８６が切除され、チャネルが膜層８８を通して形成され、それを通して液体試料
が直接流れるように、各々の部分８６が隣接部分８６と少なくとも部分的に重ね
られる。

【００４６】 本発明の前記の開示及び好ましい実施の形態の説明に照らして、本発明の真の
範囲及び趣旨から逸脱することなく、各種の変更及び適合化が可能であることを
当業者は容易に理解するであろう。そのような変更及び適合化の全ては、特許請
求の範囲によってカバーされることを意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従った多層試験装置の概略斜視図である。

【図２】 本発明に従った多層カラムの、一部分を断面で示した概略立面図である。

【図３】 図２の多層フィルタチャンバの中へ挿入され、且つ被覆された基体の複数の積
み重ねられたシートから形成される膜層カラムを示す概略斜視図である。

【図４】 図３の膜層カラムの一部分を示す概略断面図である。

【図５】 図１の多層試験装置の概略表現図である。

【図６】 図２の多層カラムのハウジングを、廃液ビンへ挿入して示した概略斜視図であ
る。

【図７】 図２の多層カラムのハウジング及び膜層の代替実施形態を、一部分を透視して
示す概略斜視図である。

【図８】 図２の多層カラムのハウジング及び膜層の他の代替実施形態を、一部分を断面
で示す概略斜視図である。

【図９】 図２の多層カラムの膜層の代替実施形態を示す概略断面図である。

【図１０】 多層カラムを図５の多層試験装置へ搬送するコンベヤの概略立面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向軸を有し、第１の端部が第１の開口を有するチャン
   バと、 チャンバ内で垂直方向に積み重ねられた複数の膜層であって、それぞれ異なっ
   た抗分析物を担う少なくとも複数の固相基体を含む膜層とを、 組み合わせて含む多層カラム。
2. 【請求項２】 膜層がほぼ平坦であることを特徴とする請求項１記載の多層
   カラム。
3. 【請求項３】 膜層の平面がチャンバの長手方向軸にほぼ垂直であることを
   特徴とする請求項２記載の多層カラム。
4. 【請求項４】 膜層の各々がフィルタ状の微細孔膜を含むことを特徴とする
   請求項１記載の多層カラム。
5. 【請求項５】 膜層の各々がファイバマトリックス膜を含むことを特徴とす
   る請求項１記載の多層カラム。
6. 【請求項６】 膜層が、少なくとも選択された波長の光を実質的に透過する
   ことを特徴とする請求項１記載の多層カラム。
7. 【請求項７】 複数の膜層の各々が、抗分析物を担う捕捉層、及び捕捉層と
   ほぼ共面の少なくとも１つの光遮蔽層を含むことを特徴とする請求項１記載の多
   層カラム。
8. 【請求項８】 光遮蔽層の少なくとも１つが光吸収副次層を含むことを特徴
   とする請求項７記載の多層カラム。
9. 【請求項９】 光遮蔽層の少なくとも１つが光反射副次層を含むことを特徴
   とする請求項７記載の多層カラム。
10. 【請求項１０】 少なくとも複数の固相基体が妨害物質を担っていることを
    特徴とする請求項１記載の多層カラム。
11. 【請求項１１】 チャンバ内のほぼ全部の表面が妨害物質を担っていること
    を特徴とする請求項１記載の多層カラム。
12. 【請求項１２】 複数の膜層の最端部の膜層が、予め選択されたサイズの粒
    子が複数の膜層の中央部膜層へ流れるのを実質的に防止するサイズの孔を有する
    フィルタ層であることを特徴とする請求項１記載の多層カラム。
13. 【請求項１３】 膜層が長手方向軸に沿って軸方向で相互に間隔を明けられ
    ていることを特徴とする請求項１記載の多層カラム。
14. 【請求項１４】 膜層がほぼ平坦で、膜層の平面が長手方向軸に関して斜角
    に配置されていることを特徴とする請求項１記載の多層カラム。
15. 【請求項１５】 チャンバ内に収容された緩衝液を含むことを特徴とする請
    求項１記載の多層カラム。
16. 【請求項１６】 チャンバがその第２の端部に第２の開口を有することを特
    徴とする請求項１記載の多層カラム。
17. 【請求項１７】 チャンバの第２の開口と液体連絡する廃液貯留器を含むこ
    とを特徴とする請求項１６記載の多層カラム。
18. 【請求項１８】 チャンバ内からの液体出口フロー通路を提供する液体フロ
    ーポートを含むことを特徴とする請求項１記載の多層カラム。
19. 【請求項１９】 膜層が平坦な基体上に配置され、平坦な基体の平面がチャ
    ンバの長手方向軸とほぼ平行であることを特徴とする請求項１記載の多層カラム
    。
20. 【請求項２０】 抗分析物の各々が、抗体、抗原、リガンド、リガンドレセ
    プタ、分析物核酸とハイブリッド形成することのできる核酸、固相酵素免疫分析
    物、分析物タンパク質又タンパク質断片と複合体を形成することのできるタンパ
    ク質又はタンパク質断片、及び標的分析物との生物学的活性を有することのでき
    る化合物から成る群から選択されることを特徴とする請求項１記載の多層カラム
    。
21. 【請求項２１】 複数のチャンバを試験装置との間で搬送するコンベヤを含
    むことを特徴とする請求項１記載の多層カラム。
22. 【請求項２２】 ハウジングと、 ハウジングの中にあって細長いチャンバを受け取る取付手段と、 取付手段の中にマウントされる細長いチャンバは、その第１の端部に第１の開
    口を有すると共に、チャンバ内で積み重ねられた複数の膜シートとを有し、且つ
    抗分析物を担う少なくとも１つの固相基体を含むことと、 試薬を試薬貯留器から細長いチャンバの第１の開口へ送るためハウジング内に
    設けられた試薬貯留器及び液体給送手段と、 洗浄緩衝液を洗浄緩衝液貯留器から細長いチャンバの第１の開口へ送るためハ
    ウジング内に設けられた洗浄緩衝液貯留器及び第２の液体給送手段と、 ハウジングの中にあって信号を細長いチャンバから受け取り対応する電気信号
    を発生するセンサとを、 組み合わせて含む液体試験装置。
23. 【請求項２３】 センサによって発生された電気信号に応答するコンピュー
    タを含むことを特徴とする請求項２２記載の液体試験装置。
24. 【請求項２４】 液体処理システムを含み、該液体処理システムが、液体試
    料の少なくとも１つの容器を取り付けるための液体試料容器取付手段と、液体試
    料を液体試料容器から取付手段の中に取り付けられた細長いチャンバへ送るため
    の液体試料給送手段とを含むことを特徴とする請求項２２記載の液体試験装置。
25. 【請求項２５】 液体試料容器取付手段が複数の液体試料容器を同時に保持
    し、液体試料給送手段が液体試料を液体試料容器の各々から対応する細長いチャ
    ンバへ順次に送るように構成されたことを特徴とする請求項２４記載の液体試験
    装置。
26. 【請求項２６】 励起エネルギーを細長いチャンバへ導くため、ハウジング
    内に励起エネルギー源を含むことを特徴とする請求項２２記載の液体試験装置。
27. 【請求項２７】 励起エネルギー源が、細長いカラムの中の膜層の少なくと
    も１つを、予め選択された波長の光で照射するように配向された光源を含み、細
    長いチャンバ内の膜層の少なくとも１つが、予め選択された波長に応答すること
    を特徴とする請求項２６記載の液体試験装置。
28. 【請求項２８】 励起エネルギー源が、細長いチャンバに電圧差を印加する
    ことを特徴とする請求項２６記載の液体試験装置。
29. 【請求項２９】 第１の開口へ動作的に接続された可変圧力源を含むことを
    特徴とする請求項２２記載の液体試験装置。