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JP7509687B2 - 生体試料中の細菌の測定方法 - Google Patents

生体試料中の細菌の測定方法 Download PDF

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JP7509687B2 JP2020550709A JP2020550709A JP7509687B2 JP 7509687 B2 JP7509687 B2 JP 7509687B2 JP 2020550709 A JP2020550709 A JP 2020550709A JP 2020550709 A JP2020550709 A JP 2020550709A JP 7509687 B2 JP7509687 B2 JP 7509687B2
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Description

関連出願の相互参照
本出願は、その全体が参照により組み込まれる、２０１８年３月２２日出願の米国仮特許出願第６２／６４６，５８８号について優先権の利益を主張するものである。
１．開示の分野
本開示は、生体試料中の細菌を測定する方法に関する。
２．技術的背景
流体中の細菌、酵母、およびその他の生物体の定量化は、医療診断、薬物開発、産業衛生、食品安全性、およびその他の多くの分野で有用であるとすることができる。たとえば、尿中細菌の量は、感染症の臨床診断において重要なパラメーターである。一般に、尿中１０５／ｍＬ以上の細菌の存在は、尿路感染症陽性の基準として認められている。細菌１０３／ｍＬ以下を有する尿試料は、尿路感染症に対して陰性であるとされる（すなわち、正常な細菌叢を有するとして）。しかし、尿試料が細菌約１０４／ｍＬを有する場合、診断は確定されず、試料は再検査されることが多い。
尿は、沈殿物、デブリ、粘液糸、結晶、無定形の塩、患者の細胞、赤血球、および細胞断片などの夾雑物を含有することが多い。多数の夾雑物の一部を図１に示す。これらの物質によって、他のタイプの粒子（特に細菌）の測定が妨げられ、その結果、細菌の数を正確にカウントすることが困難であった。従来、尿中の細菌の観察は、染色した細菌の顕微鏡検査によって行われてきた。細菌染色では、夾雑物も同時に染色されるという結果となり、細菌量の正確な測定が妨げられる。
したがって、細菌が流体試料中に存在するか否か迅速に判定し、かつ細菌の量を決定する改善されたシステムおよび方法に対する必要性が存在する。また、細菌が存在すると判定された後、細菌のタイプをより迅速に決定する改善されたシステムおよび方法に対する必要性も存在する。
本開示の一態様は、生体試料中の細菌を測定する方法を提供する。これらの方法は、
生体試料を、１種または複数の界面活性剤を含む水性浄化用溶液（aqueous clearance solution）と接触させること；および
試料中の細菌を定量すること
を含む。
この態様のある特定の実施形態では、界面活性剤は、オレオイルメチルタウリンナトリウムまたはその誘導体である。
本開示の別の態様は、生体試料から非細菌性粒子状物質を取り除く方法を提供する。これらの方法は、生体試料を、１種または複数の界面活性剤を含む水性浄化用溶液と接触させることを含む。
この態様のある特定の実施形態では、界面活性剤は、オレオイルメチルタウリンナトリウムまたはその誘導体である。
本開示の別の態様は、生体試料中の細菌を測定する方法を提供する。これらの方法は、
生体試料の第１の一部を第１の一部中の細菌に関して分析すること；
非細菌性粒子状物質の存在または量が、細菌に関する分析を妨害すると判定すること；
生体試料の第２の一部を、１種または複数の界面活性剤を含む水性浄化用溶液と接触させること；および
生体試料の第２の一部中の細菌を定量すること
を含む。
一態様では、本明細書に記載の本開示の方法によれば、生体試料中の細菌を測定する際の不明瞭な結果が低減する。
前述の概要は、例示的なものに過ぎず、限定的であることはいかようにも意図されていない。上記の例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および特徴が、図および後段の詳細な説明を参照することにより明らかとなろう。
添付の図面は、本開示の方法およびデバイスの理解を深めるために含まれるものであり、本明細書の一部に組み込まれるとともにそれを構成する。図面は、必ずしも縮尺通りではなく、様々な要素のサイズは、明確さのためにゆがめられている場合もある。図面は、本開示の１つまたは複数の実施形態を例示し、明細書と一緒になって本開示の原理と運用を説明するのに役に立つ。
最も一般的な尿夾雑物を例示する図である。 本開示の方法による、血液添加のイヌ尿の処理を例示する図である。パネルＡは、処理前の試料の画像である。パネルＢは、実施例１に開示の方法による処理後の画像である。 実施例２の方法によるイヌ全血および／または大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の試料の処理を例示する図である。水処理を対照として使用する。ＲＢＣとは赤血球カウントである。ＢＡＣｃおよびＢＡＣｒとは、それぞれ、細菌－球菌細胞カウントおよび細菌－桿体細胞カウントである。 実施例２の方法によるイヌ全血および／または大腸菌の試料の処理を例示する図である。 本開示の方法によって処理した尿試料の画像を示す図である。パネルＡは、光学倍率１０倍でのイヌの尿および尿沈殿物の画像である。尿は、大きな結晶性デブリならびに多数の血液細胞を含有する。パネルＢは、本開示の方法で処理後の光学倍率１０倍での尿および尿沈殿物の画像である。 本開示の方法の一実施形態による、全血および／または大腸菌を含むまたは含まない状態でのイヌ尿の処理を例示する図である。 本開示の方法の一実施形態による、イヌ尿試料の処理を例示する図である。 図８Ａは、異なるキレーター溶液で処理した尿試料の自動化結晶カウントを示す図である。破線は、キレーター溶液処理前の尿試料中の結晶カウントを表す。示されている試薬濃度は、尿試料に添加する前のキレーター溶液のものである。ＨＰＦ＝高倍率視野。 図８Ｂは、結晶カウントに及ぼす、処理済み試料の分析前５分のインキュベーションの影響を示す図である。破線は、キレーター溶液処理前の尿試料中の結晶カウントを表す。示されている試薬濃度は、尿試料に添加する前のキレーター溶液のものである。ＨＰＦ＝高倍率視野。 図９Ａは、本開示の方法の一実施形態による、結晶性デブリおよび細菌を有するイヌ尿試料の処理のｐＨ値および全体の結晶カウント（ＣＲＹ）の結果を示す図である。 図９Ｂは、本開示の方法の一実施形態による、結晶性デブリおよび細菌を有するイヌ尿試料の処理後の相対的な細菌カウントを示す図である。 図１０Ａは、本開示の方法の異なる２つの実施形態による、イヌ尿試料の処理を例示する図である。 図１０Ｂは、本開示の方法の一実施形態による、高度に結晶化されたイヌ尿試料の処理を例示する図である。 本開示の方法の一実施形態による、結晶、赤血球（ＲＢＣ）、および白血球で混雑したネコ尿の処理を例示する図である。
本開示は、生体試料およびその他の試料中の細菌の量の測定を改善する材料、方法、および装置を提供する。例をあげると、本開示には、測定の精度に影響を及ぼす可能性がある夾雑物の影響を最小限にするための効率的で、正確で、かつ費用対効果の高い方法が記載されている。たとえば、尿は、細菌の量の正確な測定を妨害する、図１に示すものなどの、夾雑物を含有していることが多い。したがって、本開示の方法は、一般的な尿夾雑物（たとえば、沈殿物、デブリ、粘液糸、結晶、無定形の塩、細胞断片、赤血球、および患者の細胞）によって引き起こされる妨害を排除し、細菌の正確な測定を可能とする。本開示の方法の特定の例は、細菌のみの正確な測定を達成できるように、試料を処理して処理済み試料中の夾雑物が光学的に取り除かれた状態にすることを含む。加えて、本開示の方法の一部の実施形態は、細菌の２つの形状、桿菌と球菌（ｃｏｃｃｕｓ）とを、ならびに双球菌と連鎖球菌となどの球菌（ｃｏｃｃｉ）を区別することができる。さらに、本開示の方法では、生体試料中の細菌を、単一の試料、単一の画像、および／または単一のアッセイを使用して測定することができる。結果として、本開示の方法は、複数の試験方法、膨大な試料の取扱い、運送、および保管を排除することができる。クリニック内で、リアルタイムで測定を行うことができるため、試料への変更がより少なくなる。
本明細書で使用する場合、細菌の「測定すること（ｍｅａｓｕｒｉｎｇ）」または「測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）」は、限定することを意図するものではなく、細菌の量（たとえば、細胞の総数または濃度）を決定すること、細菌をカウントすること、細菌のサイズおよび／もしくは形状を決定すること、ならびに／あるいは染色または標識される細菌の能力を決定すること、を伴う。
したがって、本開示の一態様は、生体試料中の細菌の量を測定する方法を提供する。方法は、生体試料を、１種または複数の界面活性剤を含む水性浄化用溶液と接触させること；および試料中の細菌の量を決定することを含む。このような方法によって、ある特定の実施形態では、生体試料中の細菌を測定する際の不明瞭な結果が低減する。
本開示の別の態様は、生体試料から非細菌性粒子状物質を取り除く方法を提供する。非細菌性粒子状物質には、限定されないが、沈殿物、デブリ、粘液糸、結晶、無定形の塩、細胞断片、赤血球、および患者の細胞が含まれる。この方法は、生体試料を、１種または複数の界面活性剤を含む水性浄化用溶液と接触させることを含む。このような方法によって、ある特定の実施形態では、生体試料中の細菌を測定する際の不明瞭な結果が低減する。
上記のように、本明細書に記載の方法は、生体試料に関して実施される。本開示の方法の一部の実施形態では、試料は尿試料である。本開示の方法の一部の実施形態では、試料は血液試料（全血、血清、または血漿）である。
本開示の方法では、生体試料を、水性浄化用溶液と接触させる。水が、本開示の水性溶液において（たとえば、水性浄化用溶液または水性キレーター溶液において）主として使用される。しかし、水に加えて、水性溶液は１種または複数の有機溶媒を含むことができる。ある特定の実施形態では、水性溶液は水溶液である。ある特定の実施形態では、水性溶液は、水および１種または複数の有機溶媒（アルコール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、およびアセトンなど）を含む。１種または複数の有機溶媒は、水性溶液中に０～７０％容積／容積の濃度で存在することができる。当業者であれば、溶解性の限度に部分的に基づいて、適切な濃度を選択することができるであろう。
本開示の水性浄化用溶液は、１種または複数の界面活性剤を含む。本明細書では界面活性剤は全体として単数で記載されているが、複数の界面活性剤を一緒に製剤化して、本開示の水性浄化用溶液を提供することができる。水性浄化用溶液中で２種以上の界面活性剤を使用する場合、２種の界面活性剤の相対量は、所望の性能に応じて、本明細書の開示に基づいて異なることができる。ある特定の実施形態では、第１の界面活性剤と第２の界面活性剤との重量比は、１：９～９：１の範囲にある。
本明細書の開示に基づいて、界面活性剤は、一般的な尿夾雑物によって引き起こされる妨害を排除する上で、望ましい性能を有する水性浄化用溶液を提供するように選択することができる。さらに、界面活性剤は、本開示の方法の条件下で光学顕微鏡検査によって可視であるミセルの形成を回避する（たとえば、防止するまたは引き起こさない）ように選択することができる。そのようなミセルは妨害を引き起こす可能性があり、光学顕微鏡検査で観察した場合、細菌に実質的に類似しているように見える可能性がある。したがって、ある特定の実施形態では、界面活性剤は、光学顕微鏡検査によって細菌に実質的に類似しているミセルの形成を回避するように選択することができる。
種々の界面活性剤が当技術分野で知られており、本明細書に記載の方法および組成物において適切に使用することができる。ある特定の実施形態では、界面活性剤は、Ｎ－メチルタウリン誘導体（たとえば、脂肪酸アミド）またはその塩である。Ｎ－メチルタウリンの適切な誘導体には、不飽和炭化水素鎖および／またはタウリン頭部基（さらに置換されていてもよい）などの、たとえば下に示すオレオイルメチルタウリンの１つまたは複数の化学構造的特徴を有する化合物が含まれる。不飽和炭化水素鎖の例には、限定されないが、オレイン酸、リノール酸、α－リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、γ－リノレン酸、ジホモ－γ－リノレン酸、アラキドン酸、ドコサテトラエン酸、パルミトレイン酸、パウリン酸、ゴンドウ酸、エルカ酸、ネルボン酸、ミード酸、リノールエライジン酸、バクセン酸、エライジン酸、ミリストレイン酸、サピエン酸、ペトロセリン酸、ドコセン酸、またはガドレン酸から誘導されるものが含まれる。
たとえば、Ｎ－メチルタウリン誘導体は、以下の一般式：

によって表すことができる
（式中、Ｍ＋はカチオンであり、Ｒは一価不飽和または多価不飽和のＣ１０～Ｃ２２ヒドロカルビルである）。
本開示の目的では、「ヒドロカルビル」とは、炭素および水素を含有する一価の基であると定義され、この一価の基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。一価不飽和ヒドロカルビルとは、１つの二重結合または１つの三重結合を有するヒドロカルビルと定義される。好ましい実施形態では、一価不飽和ヒドロカルビルとは、１つの二重結合を有するヒドロカルビルである。多価不飽和ヒドロカルビルとは、２つ以上の二重結合、三重結合、またはそれらの組合せを有するヒドロカルビルと定義される。ヒドロカルビル基中の任意の二重結合は、シス配置であってもトランス配置であってもよい。好ましい実施形態では、１つまたは複数の二重結合のうちの少なくとも１つは、シス配置にある。
ある特定の実施形態では、Ｒは、一価不飽和の（たとえば、１つの二重結合を有する）Ｃ１０～Ｃ２２ヒドロカルビル（たとえば、Ｃ１０～Ｃ２０ヒドロカルビル、Ｃ１０～Ｃ１８ヒドロカルビル、Ｃ１０～Ｃ１６ヒドロカルビル、Ｃ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル、Ｃ１０～Ｃ１２ヒドロカルビル、Ｃ１４～Ｃ２２ヒドロカルビル、Ｃ１４～Ｃ２０ヒドロカルビル、Ｃ１４～Ｃ１８ヒドロカルビル、Ｃ１４～Ｃ１６ヒドロカルビル、Ｃ１６～Ｃ２２ヒドロカルビル、Ｃ１６～Ｃ２０ヒドロカルビル、Ｃ１６～Ｃ１８ヒドロカルビル、Ｃ１８～Ｃ２２ヒドロカルビル、またはＣ１８～Ｃ２２ヒドロカルビル）である。ある特定の実施形態では、Ｒは、ｃｉｓ－一価不飽和のＣ１０～Ｃ２２ヒドロカルビル（たとえば、Ｃ１０～Ｃ２０ヒドロカルビル、Ｃ１０～Ｃ１８ヒドロカルビル、Ｃ１０～Ｃ１６ヒドロカルビル、Ｃ１０～Ｃ１４ヒドロカルビル、Ｃ１０～Ｃ１２ヒドロカルビル、Ｃ１４～Ｃ２２ヒドロカルビル、Ｃ１４～Ｃ２０ヒドロカルビル、Ｃ１４～Ｃ１８ヒドロカルビル、Ｃ１４～Ｃ１６ヒドロカルビル、Ｃ１６～Ｃ２２ヒドロカルビル、Ｃ１６～Ｃ２０ヒドロカルビル、Ｃ１６～Ｃ１８ヒドロカルビル、Ｃ１８～Ｃ２２ヒドロカルビル、またはＣ１８～Ｃ２２ヒドロカルビル）である。
Ｍ＋は、本明細書で示される適切な任意のカチオンでもよい。例には、限定されないが、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、およびＮＨ４ ＋が含まれる。ある特定の実施形態では、Ｍ＋はＮａ＋である。
本明細書に別段で記載のある特定の実施形態では、界面活性剤は、オレオイルメチルタウリンの塩である。オレオイルメチルタウリンのナトリウム塩（オレオイルメチルタウリンナトリウムまたはＳＭＯＴ）は次の構造：

を有する。
本開示の水性浄化用溶液は、ある特定の実施形態では、オレオイルメチルタウリンナトリウムまたはその誘導体を含む。ある特定の実施形態では、本開示の水性浄化用溶液は、オレオイルメチルタウリンナトリウムを含む。
適切なＮ－メチルタウリン誘導体およびそれらの塩のその他の非限定的な例には：
構造

を有するリノレオイルメチルタウリン、
構造

を有するリノレノイルメチルタウリン、
構造

を有するドコセノイルメチルタウリン、
構造

を有するパルミトレオイルメチルタウリン、
が含まれる。
本明細書に別段で記載のある特定の実施形態では、界面活性剤は、オレオイルメチルタウリン、リノレオイルメチルタウリン、リノレノイルメチルタウリン、ドコセノイルメチルタウリン、パルミトレオイルメチルタウリン、およびそれらの塩のうちの１種または複数から選択される。
ある特定の実施形態では、本開示の水性浄化用溶液は、オレオイルメチルタウリン、リノレオイルメチルタウリン、リノレノイルメチルタウリン、ドコセノイルメチルタウリン、およびパルミトレオイルメチルタウリン、またはそれらの塩から選択される１種の界面活性剤を含む。
本明細書に別段で記載のある特定の実施形態では、界面活性剤は、胆汁酸またはその塩である。ある特定の実施形態では、胆汁酸は、コーラル酸およびその塩（コール酸塩）（たとえば、コール酸ナトリウム）、デオキシコール酸およびその塩（デオキシコール酸塩）（たとえば、デオキシコール酸ナトリウム）、ケノデオキシコール酸およびその塩（たとえば、ケノデオキシコール酸ナトリウム）、リトコール酸およびその塩（たとえば、リトコール酸ナトリウム）、ならびに、ウルソデオキシコール酸およびその塩（たとえば、ウルソデオキシコール酸ナトリウム）から選択される。
１種または複数の界面活性剤は、本明細書に記載の浄化用溶液中に様々な量で存在することができる。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約０．０００１ｗ／ｖ％～約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で浄化用溶液中に存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約０．００１ｗ／ｖ％～約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で、たとえば、０．００１ｗ／ｖ％～２５ｗ／ｖ％、または０．００１ｗ／ｖ％～１０ｗ／ｖ％、または０．００１ｗ／ｖ％～７ｗ／ｖ％、または０．００１ｗ／ｖ％～５ｗ／ｖ％、または０．００１ｗ／ｖ％～２ｗ／ｖ％、または０．０１ｗ／ｖ％～１ｗ／ｖ％、または０．００１ｗ／ｖ％～０．１ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約０．０１ｗ／ｖ％～約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で、たとえば、０．０１ｗ／ｖ％～約２５ｗ／ｖ％、または０．０１ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または０．０１ｗ／ｖ％～７ｗ／ｖ％、または０．０１ｗ／ｖ％～５ｗ／ｖ％、または０．０１ｗ／ｖ％～２ｗ／ｖ％、または０．０１ｗ／ｖ％～１ｗ／ｖ％、または０．０１ｗ／ｖ％～０．１ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約０．５ｗ／ｖ％～約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で、たとえば、０．５ｗ／ｖ％～２５ｗ／ｖ％、または０．５ｗ／ｖ％～１０ｗ／ｖ％、または０．５ｗ／ｖ％～７ｗ／ｖ％、または０．５ｗ／ｖ％～５ｗ／ｖ％、または０．５ｗ／ｖ％～２ｗ／ｖ％、または０．５ｗ／ｖ％～１ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約１ｗ／ｖ％～約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で、たとえば、１ｗ／ｖ％～２５ｗ／ｖ％、または１ｗ／ｖ％～１０ｗ／ｖ％、または１ｗ／ｖ％～７ｗ／ｖ％、または１ｗ／ｖ％～５ｗ／ｖ％、または１ｗ／ｖ％～２ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約２ｗ／ｖ％～約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で、たとえば、２ｗ／ｖ％～２５ｗ／ｖ％、または２ｗ／ｖ％～１０ｗ／ｖ％、または２ｗ／ｖ％～７ｗ／ｖ％、または２ｗ／ｖ％～５ｗ／ｖ％、または２ｗ／ｖ％～３ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約３ｗ／ｖ％～約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で、たとえば、３ｗ／ｖ％～２５ｗ／ｖ％、または３ｗ／ｖ％～１０ｗ／ｖ％、または３ｗ／ｖ％～７ｗ／ｖ％、または３ｗ／ｖ％～５ｗ／ｖ％、または３ｗ／ｖ％～４ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約５ｗ／ｖ％～約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で、たとえば、５ｗ／ｖ％～２５ｗ／ｖ％、または５ｗ／ｖ％～１０ｗ／ｖ％、または５ｗ／ｖ％～７ｗ／ｖ％、または７ｗ／ｖ％～１０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、浄化用溶液の総容積に対して、約１０ｗ／ｖ％から約５０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で、たとえば、２０ｗ／ｖ％から５０ｗ／ｖ％、または３０ｗ／ｖ％～５０ｗ／ｖ％、または４０ｗ／ｖ％～５０ｗ／ｖ％、または１０ｗ／ｖ％～３０ｗ／ｖ％、または２０ｗ／ｖ％～４０ｗ／ｖ％、の範囲の濃度で存在する。
当然ながら、たとえば、生体試料と浄化用溶液とが組み合わされた後で、試料中の１種または複数の界面活性剤の濃度は、浄化用溶液中の界面活性剤の濃度よりも低い。したがって、一部の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、生体試料と浄化用溶液との組合せ総容積に対して、約０．０００３ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で試料中に存在することができる。たとえば、ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、生体試料と浄化用溶液との組合せ総容積に対して、約０．００１ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約０．１ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約０．５ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約１ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約０．００１ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約０．１ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約０．５ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約１ｗ／ｖ％～約２ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、生体試料と浄化用溶液との組合せ総容積に対して、約０．００１ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約０．１ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約０．５ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約１ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約０．００１ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約０．１ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約０．５ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約１ｗ／ｖ％～約２ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。一部の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、生体試料と浄化用溶液とキレーター溶液との組合せ総容積に対して、約０．０００１ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で試料中に存在することができる。たとえば、ある特定の実施形態では、界面活性剤は、生体試料と浄化用溶液とキレーター溶液との組合せ総容積に対して、約０．０００３ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約０．００１ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約０．００５ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約０．１ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約０．５ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％、または約１ｗ／ｖ％～約１０ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。ある特定の実施形態では、１種または複数の界面活性剤は、生体試料と浄化用溶液とキレーター溶液との組合せ総容積に対して、約０．０００３ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約０．００１ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約０．００５ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約０．１ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約０．５ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約１ｗ／ｖ％～約３ｗ／ｖ％、または約０．００１ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約０．１ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約０．５ｗ／ｖ％～約１ｗ／ｖ％、または約１ｗ／ｖ％～約２ｗ／ｖ％の範囲の濃度で存在する。
浄化用溶液は、酸性であっても塩基性であってもよい。ある特定の実施形態では、浄化用溶液は酸性である；たとえば、７未満のｐＨを有する。たとえば、浄化用溶液は、≦６のｐＨ、たとえば、約３～約６、または約４～約６、または約５～約６のｐＨを有することができる。ある特定の実施形態では、浄化用溶液は、≦５のｐＨ、たとえば、約３～約５、または約４～約５、または約３～約４のｐＨを有することができる。ある特定の実施形態では、浄化用溶液は、≦３のｐＨ、たとえば約２～約３のｐＨさえ有する場合がある。
所望の酸性ｐＨを有する浄化用溶液を得るために、適切な酸性ｐＨのバッファを含ませることができる。そのようなバッファは、たとえば、１種または複数の酸を含むことができる。したがって、ある特定の実施形態では、浄化用溶液は、リン酸などの無機酸、または有機酸を含む。適切な有機酸には、限定されないが、ギ酸、アスコルビン酸、炭酸、カルボン酸、クエン酸、および酢酸が含まれる。一部の実施形態では、有機酸は弱酸である。本発明の方法での使用に適した酸のｐＫａは、２．０から６．４までの範囲とすることができる。ある特定の実施形態では、ｐＫａは、約３．０～５．５、または約３．０～６．０、または約３～６．４の範囲にある。ある特定の実施形態では、ｐＫａは、約２．０～４．０、または約２．０～５．０、または約２．０～５．５、または約２．０～６．０の範囲にある。ある特定の実施形態では、ｐＫａは、約４．０～５．０、または約４．０～５．５、または約４．０～６．０、または約４．０～６．４の範囲にある。ある特定の実施形態では、浄化用溶液はカルボン酸を含む。ある特定の実施形態では、浄化用溶液は、クエン酸または酢酸を含む。ある特定の実施形態では、浄化用溶液はクエン酸を含む。ある特定の実施形態では、浄化用溶液はキレート特性を有する場合がある。たとえば、クエン酸はまた、試料を浄化用溶液と接触させる過程でキレーターとして作用する場合がある。ある特定の実施形態では、浄化用溶液は、適切なキレート剤を（すなわち、有機酸に加えて、または有機酸の代わりに）含むことができる。キレート剤の例を下に記載する。
浄化用溶液中の酸（たとえば、有機酸）の濃度は、浄化用溶液の所望のｐＨを得るように選択することができる。ある特定の実施形態では、酸の濃度は、約５０ｍＭ～５Ｍの範囲に、たとえば、約２００ｍＭ～５Ｍ、または３５０ｍＭ～５Ｍ、または５００ｍＭ～５Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、酸の濃度は、約５０ｍＭ～１Ｍの範囲に、たとえば、約２００ｍＭ～１Ｍ、または３００ｍＭ～１Ｍ、または３５０ｍＭ～１Ｍ、または４００ｍＭから１Ｍ、または５００ｍＭから１Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、酸の濃度は、約３５０ｍＭ～１Ｍの範囲に、たとえば、約４００ｍＭ～１Ｍ、または４５０ｍＭ～１Ｍ、または５００ｍＭ～１Ｍ、または７５０ｍＭ～１Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、酸の濃度は、約３００ｍＭ～５００ｍＭの範囲に、たとえば、約３２０ｍＭ～５００ｍＭ、または３５０ｍＭ～５００ｍＭ、または３７０ｍＭ～５００ｍＭの範囲にある。ある特定の実施形態では、酸の濃度は、約３００ｍＭ～３７０ｍＭの範囲に、たとえば、約３２０ｍＭ～３７０ｍＭ、または３４０ｍＭ～３７０ｍＭ、または３５０ｍＭ～３７０ｍＭ、または３４０ｍＭ～３６０ｍＭの範囲にある。ある特定の実施形態では、酸の濃度は、約３００ｍＭ～３５０ｍＭの範囲に、たとえば、約３２０ｍＭ～３５０ｍＭの範囲にある。
たとえば、生体試料と浄化用溶液とが組み合わされた後で、試料中の酸の濃度は、浄化用溶液中の酸の濃度よりも低い。したがって、一部の実施形態では、酸は、生体試料と浄化用溶液との組合せ総容積に対して、約５ｍＭ～２５０ｍＭの範囲の濃度で試料中に存在することができる。たとえば、酸の濃度は、生体試料と浄化用溶液との組合せ総容積に対して、約１０ｍＭ～２５０ｍＭ、または５０ｍＭ～２５０ｍＭ、または１００ｍＭ～２５０ｍＭ、または１５０ｍＭ～２５０ｍＭ、または２００ｍＭ～２５０ｍＭの範囲にある。ある特定の実施形態では、酸の濃度は、生体試料と浄化用溶液との組合せ総容積に対して、約５ｍＭ～２００ｍＭの範囲に、たとえば、約１０ｍＭ～２００ｍＭ、または５０ｍＭ～２００ｍＭ、または１００ｍＭ～２００ｍＭ、または１５０ｍＭ～２００ｍＭの範囲にある。ある特定の実施形態では、酸の濃度は、生体試料と浄化用溶液との組合せ総容積に対して、約１０ｍＭ～１５０ｍＭの範囲に、たとえば、約５０ｍＭ～１５０ｍＭ、または１００ｍＭ～１５０ｍＭの範囲にある。
ある特定の実施形態では、浄化用溶液は塩基性である；たとえば、７超のｐＨを有する。たとえば、浄化用溶液は、ｐＨが≦１４、たとえば、約１０～約１４、または約１１～約１４、または約１２～約１４のｐＨを有することができる。ある特定の実施形態では、浄化用溶液は、≧１０のｐＨ、たとえば、約１０～約１１、または約１０～約１２、または約１０～約１３のｐＨを有することができる。所望の塩基性ｐＨを有するそのような浄化用溶液を得るために、適切な塩基性ｐＨのバッファを含ませることができる。適切な塩基性バッファおよび濃度は、キレーター溶液に関して下に記載の通りとすることができる。
ある特定の実施形態では、本開示の方法は、試料を水性キレーター溶液と接触させることをさらに含むことができる。一部の実施形態では、キレーター溶液と接触させることは、浄化用溶液と接触させた後に行われる。一部の実施形態では、キレーター溶液と接触させることは、浄化用溶液と接触させる前に行われる。
キレーター溶液は、１種または複数のキレート剤を含むことができる。キレート剤は、尿中に出現するカルシウム含有結晶およびマグネシウム含有結晶（シュウ酸塩およびストルバイト）などの結晶を溶かすのに特に有用である。それが脱結晶化（ｄｅｃｒｙｓｔａｌｉｚｉｎｇ）剤である限り、いかなる種類の薬剤でも使用することができる。キレート剤のいくつかの例には、限定されないが、エチレングリコール－ビス（ベータ－アミノエチルエーテル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四酢酸四ナトリウム塩（ＥＧＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩脱水物（ＥＤＴＡ）、１，２－シクロヘキシレンジニトリロ四酢酸（ＣＤＴＡ）、ジヒドロキシエチルグリシン（ＤＨＥＧ）、ジアミノヒドロキシプロパン四酢酸（ＤＰＴＡ－ＯＨ）、エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－二酢酸（ＥＤＤＡ）、エチレンジアミン－Ｎ，Ｎ’－ジ－３－プロピオネート（ＥＤＤＰ）、グリコールエーテルジアミン－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四酢酸（ＧＥＤＴＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）、リドフェニン（ＨＩＤＡ）、メチル－ＥＤＴＡ、ニトリロ三酢酸三ナトリウム（ＮＴＡ）、ペンテト酸、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、クエン酸、クエン酸ナトリウム、クラウンエーテルなどが含まれる。ある特定の実施形態では、キレーター溶液は、エチレングリコール－ビス（ベータ－アミノエチルエーテル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四酢酸四ナトリウム塩（ＥＧＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム脱水物（ＥＤＴＡ）、またはそれらの組合せを含む。
キレーター溶液中の１種または複数のキレート剤の濃度は、所望のキレート活性が得られるように選択することができる。ある特定の実施形態では、キレーター溶液中の各キレート剤の濃度は、約３ｍＭ～２Ｍの範囲に、たとえば、約１０ｍＭ～２Ｍ、または５０ｍＭ～２Ｍ、または１００ｍＭ～２Ｍ、または３００ｍＭ～２Ｍ、または５００ｍＭ～２Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、各キレート剤の濃度は、約１Ｍ～２Ｍの範囲に、たとえば、約１．２Ｍ～２Ｍ、または１．５Ｍ～２Ｍ、または１．７Ｍ～２Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、各キレート剤の濃度は、約１００ｍＭ～１Ｍの範囲に、たとえば、約２００ｍＭ～１Ｍ、または３００ｍＭ～１Ｍ、または３５０ｍＭ～１Ｍ、または４００ｍＭ～１Ｍ、または５００ｍＭ～１Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、各キレート剤の濃度は、約１００ｍＭ～５００ｍＭの範囲に、たとえば、約２００ｍＭ～５００ｍＭ、または約３００ｍＭ～５００ｍＭ、または約４００ｍＭ～５００ｍＭの範囲にある。ある特定の実施形態では、キレーター溶液中の各キレート剤の濃度は、約２００ｍＭ～３７０ｍＭの範囲に、たとえば、約２５０ｍＭ～３７０ｍＭ、または約３００ｍＭ～３７０ｍＭ、または約３５０ｍＭ～３７０ｍＭ、または約３４０ｍＭ～３６０ｍＭの範囲にある。ある特定の実施形態では、キレーター溶液中の各キレート剤の濃度は、約３００ｍＭ～３５０ｍＭ、たとえば、約３２０ｍＭ～３５０ｍＭの範囲にある。ある特定の実施形態では、キレーター溶液中の１種または複数のキレート剤の総濃度は、約１ｍＭ～３Ｍの範囲に、たとえば、約１０ｍＭ～３Ｍ、または５０ｍＭ～３Ｍ、または１００ｍＭ～３Ｍ、または３００ｍＭ～３Ｍ、または５００ｍＭ～３Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、１種または複数のキレート剤の総濃度は、３ｍＭ～２Ｍの範囲に、たとえば、約１０ｍＭ～２Ｍ、または５０ｍＭ～２Ｍ、または１００ｍＭ～２Ｍ、または３００ｍＭ～２Ｍ、または５００ｍＭ～２Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、１種または複数のキレート剤の総濃度は約１Ｍ～２Ｍの範囲に、たとえば、約１．２Ｍ～２Ｍ、または１．５Ｍ～２Ｍ、または１．７Ｍ～２Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、１種または複数のキレート剤の総濃度は、約１００ｍＭ～１Ｍの範囲に、たとえば、約２００ｍＭ～１Ｍ、または３００ｍＭ～１Ｍ、または３５０ｍＭ～１Ｍ、または４００ｍＭ～１Ｍ、または５００ｍＭ～１Ｍの範囲にある。ある特定の実施形態では、１種または複数のキレート剤の総濃度は、約１００ｍＭ～５００ｍＭの範囲に、たとえば、約２００ｍＭ～５００ｍＭ、または約３００ｍＭ～５００ｍＭ、または約４００ｍＭ～５００ｍＭの範囲にある。
たとえば、生体試料と、浄化用溶液と、キレーター溶液とが組み合わされた後で、試料中の１種または複数のキレート剤の濃度は、キレーター溶液中の１種または複数のキレート剤の濃度よりも低い。したがって、一部の実施形態では、１種または複数のキレート剤は、生体試料と、浄化用溶液と、キレーター溶液との組合せ総容積に対して、約２ｍＭ～５００ｍＭの範囲の濃度で、たとえば、１０ｍＭ～５００ｍＭ、または５０ｍＭ～５００ｍＭ、または１００ｍＭ～５００ｍＭ、または１５０ｍＭ～５００ｍＭ、または２００ｍＭ～５００ｍＭ、または３００ｍＭ～５００ｍＭ、または４００ｍＭ～５００ｍＭの範囲の濃度で試料中に存在することができる。ある特定の実施形態では、１種または複数のキレート剤は、生体試料と、浄化用溶液と、キレーター溶液との組合せ総容積に対して、約２０ｍＭ～１００ｍＭの範囲の濃度、たとえば、２５ｍＭ～１００ｍＭ、または５０ｍＭ～１００ｍＭ、または７５ｍＭ～１００ｍＭの範囲の濃度を有する。ある特定の実施形態では、１種または複数のキレート剤は、生体試料と、浄化用溶液と、キレーター溶液との組合せ総容積に対して、約１５ｍＭ～２００ｍＭの範囲の濃度、たとえば、２０ｍＭ～２００ｍＭ、または５０ｍＭ～２００ｍＭ、または１００ｍＭ～２００ｍＭ、または１５０ｍＭ～２００ｍＭの範囲の濃度を有する。
キレーター溶液は、酸性であっても塩基性であってもよい。ある特定の実施形態では、キレーター溶液は塩基性である；たとえば、７超のｐＨを有する。たとえば、キレーター溶液は、ｐＨが≦１４、たとえば、約１０～約１４、または約１１～約１４、または約１２～約１４のｐＨを有することができる。ある特定の実施形態では、キレーター溶液は、≧１０のｐＨ、たとえば、約１０～約１１、または約１０～約１２、または約１０～約１３のｐＨを有することができる。
所望の塩基性ｐＨを有するキレーター溶液を得るために、適切な塩基性ｐＨのバッファを含ませることができる。そのようなバッファは、たとえば、１種または複数の塩基を含むことができる。適切な塩基には、限定されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、トリス（ヒドロキシメチル）－アミノメタン（ＴＲＩＳ）、［トリス（ヒドロキシメチル）メチルアミノ］プロパンスルホン酸（ＴＡＰＳ）、４－（２－ヒドロキシエチル）－１－ピペラジンエタンスルホン酸（ＨＥＰＥＳ）、２－［［１，３－ジヒドロキシ－２－（ヒドロキシメチル）プロパン－２－イル］アミノ］エタンスルホン酸（ＴＥＳ）、３－（Ｎ－モルホリノ）プロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ）など、が含まれる。ある特定の実施形態では、キレーター溶液は水酸化ナトリウム溶液を含む。
ある特定の実施形態では、キレーター溶液は酸性である；たとえば、７未満のｐＨを有する。たとえば、キレーター溶液は、≦６のｐＨ、たとえば、約３～約６、または約４～約６、または約５～約６のｐＨを有することができる。ある特定の実施形態では、キレーター溶液は、≦５のｐＨ、たとえば、約３～約５、または約４～約５、または約３～約４のｐＨを有することができる。ある特定の実施形態では、キレーター溶液は、≦３のｐＨさえ有する場合がある。所望の酸性ｐＨを有するそのようなキレーター溶液を得るために、適切な酸性ｐＨのバッファを含ませることができる。適切な酸性バッファおよび濃度は、浄化用溶液に関して上に記載の通りとすることができる。
本開示の方法は、類似の被検化合物に関するアッセイの伝統的方法よりも、試料の量が有利には少なくてすむ。例をあげると、本開示の方法のある特定の実施形態では、試料容積は、約１０μＬから約５００μＬの間である；たとえば、約１０μＬから約３００μＬまで、または約１０μＬ～約２００μＬ、または約１０μＬ～約１００μＬ、または約５０μＬ～約３００μＬ、または約５０μＬ～約２００μＬ、または約１００μＬ～約５００μＬ、または約１００μＬ～約３００μＬ、または約１００μＬ～約２００μＬである。
本開示の浄化用溶液は、所望の用途に基づいて特定の容積で添加することができる。たとえば、本開示の方法のある特定の実施形態では、浄化用溶液の容積は、約１μＬから約５００μＬの間である；たとえば、約１μＬから約３００μＬまで、または約１μＬ～約２００μＬ、または約１μＬ～約１００μＬ、または約１μＬ～約５０μＬ、または約５０μＬ～約３００μＬ、または約５０μＬ～約２００μＬ、または約１００μＬ～約５００μＬ、または約１００μＬ～約３００μＬ、または約１００μＬ～約２００μＬである。
本開示のキレーター溶液は、所望の用途に基づいて特定の容積で添加することができる。たとえば、本開示の方法のある特定の実施形態では、キレーター溶液の容積は、約１μＬから約５００μＬの間である；たとえば、約１μＬから約３００μＬまで、または約１μＬ～約２００μＬ、または約１μＬ～約１００μＬ、または約１μＬ～約５０μＬ、または約５０μＬ～約３００μＬ、または約５０μＬ～約２００μＬ、または約１００μＬ～約５００μＬ、または約１００μＬ～約３００μＬ、または約１００μＬ～約２００μＬである。
実施形態の一例では、本明細書に記載の開示の方法は、生体試料を、１種または複数の界面活性剤を含む酸性水性浄化用溶液と接触させ、これに続いて、試料を、１種または複数のキレート剤を含む塩基性水性キレーター溶液と接触させることを含む。実施形態の別例では、本明細書に記載のかかる方法は、試料中の細菌の量を決定することをさらに含む。
実施形態の一例では、本明細書に記載の開示の方法は、生体試料を、１種または複数のキレート剤を含む塩基性水性キレーター溶液と接触させ、これに続いて、試料を、１種または複数の界面活性剤を含む酸性水性浄化用溶液と接触させることを含む。実施形態の別例では、本明細書に記載のかかる方法は、試料中の細菌の量を決定することをさらに含む。ある特定の実施形態では、細菌の量を決定する前に試料を遠心分離する。一部の実施形態では、遠心分離は、浄化用溶液の添加の前または後に行うことができる。さらなる実施形態では、遠心分離は、キレーター溶液の添加の前または後に行うことができる。他の実施形態では、細菌の量を決定する前に試料を遠心分離しない。
浄化用溶液およびキレーター溶液（使用する場合）での処理の後であるが、試料中の細菌の量を決定する前に、一定の時間、試料を不撹乱の状態で維持する（すなわち、インキュベートする）ことができる。したがって、ある特定の実施形態では、試料を約３０秒～約３０分間インキュベートすることができる。たとえば、方法は、試料を、約３０秒～約２０分、または約３０秒～約１０分、または約３０秒～約５分、または約３０秒～約２分、または約１分～約３０分、または約１分～約２０分、または約１分～約１５分、または約１分～約１０分、または約１分～約５分、または約５分～約３０分、または約５分～約２０分、または約５分～約１５分、または約５分～約１０分、または約２分～約８分、または約３分～約７分、または約２分～約１３分、または約３分～約１２分の間、インキュベートすることを含むことができる。
ある特定の実施形態では、本開示の方法は、試料を細菌用の染色剤（ｓｔａｉｎ）または染料（ｄｙｅ）と接触させることをさらに含むことができる。適切な染色剤および染料のいくつかの例には、限定されないが、ライト染色剤（場合によりエオシンを有するメチレンブルー）、クリスタルバイオレット染料（たとえば、グラムヨウ素およびサフラニンを有する）、および蛍光分子によるタグ付き抗体が含まれる。一部の実施形態では、試料を染色剤または染料と接触させる前までに、細菌を透過処理する。当然ながら、ある特定の実施形態では、試料中の細菌の量を、細菌を染色することなくまたは染めることなく決定する。さらなる実施形態では、細菌を透過処理しない。
細菌の量は、細菌をカウントすることによって、または細菌を分析することによって（たとえば、細菌の形状またはサイズについて）決定することができる。そのような方法は、光学顕微鏡下での試料画像の分析を伴うことができる。一部の実施形態では、試料を、顕微鏡スライド、キャピラリー、またはＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）キュベット（ＩＤＥＸＸ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．、Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ、Ｍａｉｎｅ、米国）などのキュベットに適用することができる。明視野、暗視野、蛍光の各顕微鏡検査などの、多くの顕微鏡検査技法を使用することができる。一部の実施形態では、カウントすることは手作業で（たとえば、コンピュータ画像化の補助なしで）行うことができる。たとえば、手作業でカウントすることは、ヒトが顕微鏡を通して直接試料を検視することによって行うことができる。手作業でカウントすることは、顕微鏡スライドなどの上のグリッド領域当たりの細菌の数をカウントすること、およびこのカウントを使用して尿の容積単位あたりの細菌の数を計算することを伴うことができる。一部の実施形態では、細菌を顕微鏡下で分析して、形状（たとえば、双球菌や連鎖球菌などの球菌を含む球菌、または桿菌）を決定し、かつ／またはサイズを決定することができる。一部の実施形態では、分析することは手作業で（たとえば、コンピュータ画像化の補助なしで）行うことができる。たとえば、手作業の分析を、ヒトが顕微鏡を通して直接試料を検視することによって行うことができる。
細菌の量はまた、
接触させた試料の画像をカメラによって生成すること；
画像中の細菌と相関するピクセル数を測定すること；および
ピクセル数を所定のピクセル数と相関させて、試料中の細菌の量を得ること
によって決定することができる。
ある特定の実施形態では、所定のピクセル数は、既知量の細菌を有する標準試料を使用して実証実験を独立して行うことによって得ることができる。
一部の実施形態では、アルゴリズム、プログラム、またはソフトウェアを使用して、試料中の細菌の量を定量化することができる。一部の実施形態では、カメラに接続されているまたはこれと交信するコンピューティングデバイスが、試料中の細菌の量を測定するために、命令（たとえば、コンピューティングデバイスのメモリに格納された命令）を実施する。このような命令は、肉眼技法に関連して上記の測定の一部を自動化するために、コンピューティングデバイスのプロセッサによって実施することができる。たとえば、命令は、試料の画像中の細菌と相関するピクセル数（たとえば、細菌細胞または細菌細胞からなる画像の領域に対応する）を測定することまたは決定することによって、試料中の細菌の量を測定するように、構成することができる。付加的にまたは代替的に、命令によって、コンピューティングデバイスが、細菌を含む試料の画像の領域を測定することで、試料中の細菌の量を測定することができる。細菌を含む領域を測定することは、細菌に関連する画像のピクセルの数を決定することを含むことができる。画像のバックグラウンドから細菌を区別することは、ピクセルと関連する数値を分析することを含むことができる。たとえば、画像の各ピクセルは、集光の量、強度のレベル、明るさ、呈色、グレースケール、またはピクセルの別の光学特性に対応する値を含む可能性がある（たとえば、８ビット画像のピクセルは、０から２５５の間の数によって表すことが可能で、ここで、０は黒に対応し、０は白に対応する）。特定の例では、閾値よりも高い値であるピクセルは細菌を含むとみなされ、一方、閾値よりも低い値であるピクセルはバックグラウンドとみなされるように、閾値を設定することが可能である。そのような場合、細菌に関連するピクセルの数を決定することは、ある閾値より超または未満であるピクセルの数を決定することを含むことができる。
上記のように、本明細書に記載の方法は、生体試料に関して実施されて、たとえば、細菌を測定する。概して、本開示の方法によれば、生体試料中の細菌の一部が、本開示の方法を実施した後、たとえば、浄化用溶液、キレーター溶液、またはその両方との接触後、依然として生存可能とすることができる。したがって、ある特定の実施形態では、試料中の細菌の少なくとも一部は、浄化用溶液、キレーター溶液、またはその両方との接触後も依然として生存可能である。たとえば、ある特定の実施形態では、本開示の方法を実施した後、試料中の細菌の少なくとも１０％が、たとえば１０％～１００％、１０％～８０％、１０％～５０％、２５～４０％が、依然として生存可能である。ある特定の実施形態では、本開示の方法を実施した後、試料中の細菌の少なくとも３０％が、たとえば、３０％～１００％、３０～８０％、または３０～６０％が、依然として生存可能である。ある特定の実施形態では、本開示の方法を実施した後、試料中の細菌の少なくとも５０％が、たとえば、５０～１００％、５０～８５％、または６０～１００％が、依然として生存可能である。ある特定の実施形態では、本開示の方法を実施した後、試料中の本質的にすべての細菌（たとえば、少なくとも９５％、９８％、またはさらには１００％）が、依然として生存可能である。
ある特定の実施形態では、本開示の方法を実施した後、生体試料中の細菌の１０％未満が、たとえば、５％未満、または１％未満が、依然として生存可能であり、あるいは、本開示の方法を実施した後、依然として生存可能である細菌は本質的にまったくない。
ある特定の実施形態では、本開示の方法は、生体試料が細菌に関する分析を妨害する非細菌性粒子状物質を含有すると第１に判定すること、次いで、本明細書に記載の方法を実施すること（たとえば、生体試料を水性浄化用溶液と接触させることなど）を含む。当業者であれば、生体試料の一部のみを第１の判定に使用することになり、生体試料の異なる一部を水性浄化用溶液と接触させることになることを認識している。したがって、ある特定の実施形態では、本開示の方法は、試料を浄化用溶液と接触させる前に：生体試料の一部を採取すること、上記一部を細菌に関して分析すること；および非細菌性粒子状物質の存在または量が、細菌に関する分析を妨害すると判定することをさらに含む。
ある特定の実施形態では、本開示は：
生体試料の第１の一部を第１の一部中の細菌に関して分析すること；
非細菌性粒子状物質の存在または量が、細菌に関する分析を妨害すると判定すること；
生体試料の第２の一部を、本明細書に記載の水性浄化用溶液と接触させること；および
第２の一部中の細菌を定量して、生体試料中の細菌を測定すること
を含む、生体試料中の細菌を測定する方法を提供する。
一部の実施形態では、本開示の方法は、試料中の少なくとも決定された細菌の濃度に基づいて、患者の健康状態についての判定を行うことをさらに含むことができる。場合によっては、カメラと交信しているコンピューティングデバイス（たとえば、コンピュータ、サーバー、プロセッサ、またはコントローラー）は、決定された細菌の濃度を使用して、健康状態を判定し、疾患（感染症などの）を診断し、危険因子を表わし、または患者の健康についてその他の情報を提供することができる。一部の実施形態では、健康状態（たとえば、細菌感染症）を診断することは、細菌の量がある閾値より超または未満であるか否かを判定することを含む場合がある。当業者であれば、他の健康状態および分析を想定する。一般的に、健康状態とは尿路感染症である。
本明細書全体を通して、文脈上特に必要のない限り、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という単語ならびに変化形（たとえば、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含むこと（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」）は、明記される成分、特徴、要素、もしくはステップ、または成分、特徴、要素、もしくはステップの群の包含を意味するが、他の任意の整数もしくはステップ、または整数もしくはステップの群の排除を意味するものではないことを理解されたい。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用する場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上特に明記されない限り、複数の指示対象を含む。
範囲は、本明細書において、「約」１つの特定値から、および／または「約」別の特定値までとして表すことができる。そのような範囲が表わされている場合、別の態様では、その１つの特定値から、および／またはそのもう一方の特定値までを含む。同様に、値が近似値として表わされている場合は、先行詞「約」を使用することによって、当該特定の値は別の態様を形成することを理解されたい。範囲それぞれの終点は、そのもう一方の終点に関連して、およびそのもう一方の終点から独立して、両方で有意であることをさらに理解されたい。
本明細書で使用する場合、「患者」とは、哺乳動物、好ましくはヒト、ネコ、イヌ、げっ歯類、霊長類、またはウマなどの温血動物を指す。患者は健康であっても、または本明細書に記載の１つまたは複数の疾患および障害を患っていてもよく、それに罹患する可能性があってもよい。一部の実施形態では、本開示の生体試料は、患者から得ても誘導してもよい。
本明細書で使用する場合、「塩」には、本開示の化合物の酸付加塩が含まれる。塩には、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属およびアルカリ土類金属をベースとするカチオン、ならびに、限定されないが、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミンなどを含めた、アンモニウム、第四級アンモニウム、およびアミンの各カチオンが含まれてもよい。
本開示の方法を、以下の実施例によってさらに例示するが、それらは、範囲または精神において、本開示に記載の特定の手順および材料に、本開示を限定するものとして解釈してはならない。
実施例１
新鮮な冷蔵尿を、分析直前まで２～８℃で保存した。分析前に、試料を室温（およそ２５℃）まで温めた。分析は、試料の受領後できる限り速やかに行う必要がある（たとえば、１２時間以内に）。
浄化用溶液を、オレオイルメチルタウリンナトリウム（ＳｏｌｖａｙからＧｅｒｏｐｏｎ Ｔ７７として入手可能、ＣＡＳ ＲＮ１３７－２０－２）８７５ｍｇを３５０ｍＭクエン酸２５ｍＬに溶かすことにより調製した。キレーター溶液を、５００ｍＭ水酸化ナトリウム中に、３２５ｍＭエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩脱水物（ＥＤＴＡ、Ｓｉｇｍａから入手可能；ＣＡＳ：１０３７８－２３－１）、３２５ｍＭエチレングリコール－ビス（ベータ－アミノエチルエーテル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四酢酸四ナトリウム塩（ＥＧＴＡ、Ｓｉｇｍａから入手可能；ＣＡＳ ＲＮ：１３３６８－１３－３）を有するように作製した。
十分に混雑していることにより細菌を同定するのが困難となっている試料、および細菌と区別することが困難である小さなデブリを有する試料が、この手順に特によく適している。
具体的には、十分に混合された、遠心沈殿していない尿試料６０μＬを、適当な平底マイクロタイターウェルに入れた。次いで、浄化用溶液１５μＬをウェルに添加し、不必要な気泡を持ち込まないよう注意して、上下に５回ピペッティングすることで穏やかに混合した。次いで、キレーター溶液１５μＬを添加し、不必要な気泡を持ち込まないよう注意して、上下に５回ピペッティングすることで穏やかに混合した。次いで、試料を５～１０分間の不撹乱状態で、動かないように置いた。位相差フィルター付きの倒立光学顕微鏡、１０倍および４０倍の対物レンズを使用して、細菌の量を決定した。
血液含有イヌ尿を、上記の材料および手順を使用して処理した。図２Ａに示すように、処理前の試料は相当量の血球およびその他の夾雑物を含有していた。処理後、試料は、血球およびその他の夾雑物が光学的に取り除かれていた（図２Ｂ）。
実施例２
イヌ全血および／またはＬＢブロスで増殖させた大腸菌を、０．２μｍでろ過したイヌ尿（本明細書では尿ろ液と呼ぶ）の培地に添加した。希釈は、大腸菌４時間培養物の６０倍とした。血液試料の場合、全体の希釈は約１２００倍とした。水を希釈対照として使用し、１：９の比率で尿ろ液に添加した。浄化用溶液とキレーター溶液の両方が水性であるので、水を対照として選択した。浄化用溶液およびキレーター溶液は、実施例１に従って調製し、同じ手順に従った。
図３に示すように、本開示の方法は、細菌を無傷のままとして、血球膜を破壊する。ここで、本開示の方法による処理が示したことは、血液のみの試料では細菌が不存在であること、および大腸菌を有する試料では細菌が存在することであった。水対照が示したことは、血液のみの試料でも細菌が存在することであった（すなわち、偽陽性の結果であった）。結果の画像を図４に示す。
実施例３
大きな結晶性デブリならびに多数の血球および細菌を含有するイヌ尿を、ＳＭＯＴの１０ｗ／ｖ％溶液と１９：１で合わせ、混合した（すなわち、ＳＭＯＴの最終濃度を０．５％とした）。生じた混合物を、５００ｍＭ ＥＤＴＡおよび５００ｍＭ ＥＧＴＡを含有する溶液と１９：１で合わせ（すなわち、最終濃度を各キレーターについて２５ｍＭとした）、穏やかに混合して処理済み試料を生じさせた。未処理の尿および処理済み試料を観察し、カスタムの半自動顕微鏡システムで撮影した。結果の例示的な画像を図５に示す。本開示の方法（すなわち、ＳＭＯＴおよびキレート化溶液による処理）によると、尿から結晶性デブリおよび血球が取り除かれていたが、細菌は依然として可視であった。
実施例４
３つの試験生体試料を以下のように調製した。「血液」試料を、イヌ全血５μＬをろ過滅菌イヌ尿３ｍＬに添加することにより調製した；「大腸菌」試料を、大腸菌４時間培養物を含有する溶原培地（ＬＢ）５０μＬをろ過滅菌イヌ尿３ｍＬに添加することにより調製した；そして「血液および大腸菌」の試料を、イヌ全血５μＬおよび大腸菌４時間培養物を含有するＬＢ ５０μＬをろ過滅菌イヌ尿３ｍＬに添加することにより調製した。
ＳＭＯＴの１０ｗ／ｖ％水溶液およびコール酸ナトリウムの１０ｗ／ｖ％水溶液（ＣＡＳ：３６１－０９－１）もまた、水で調製した。ＳＭＯＴ溶液１００μＬ、コール酸塩溶液１００μＬ、または純粋な水１００μＬを、３つの試験生体試料のそれぞれ９００μＬに添加して、処理済み試料を得た。次いで、ＳｅｄｉＶｕｅ Ｄｘ（登録商標）Ｕｒｉｎｅ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｚｅｒ（ＩＤＥＸＸ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．、Ｗｅｓｔｂｒｏｏｋ、Ｍａｉｎｅから入手可能）での分析のために、処理済み試料１６５μＬを、ＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに移した。
結果を図６に示す。グラフの左側のパネルは、機器によって測定された細菌（球菌および桿菌）の数を示し、ｘ軸は、高倍率視野あたりの平均の細菌数を表す。グラフの右側のパネルは、機器によって測定された赤血球（ＲＢＣ）の数を示し、ｘ軸はＲＢＣの相対存在量を表す。対照試料（水）では、機器は、血液含有の尿試料中において細菌を報告した。したがって、ＲＢＣは偽陽性の細菌カウントをもたらした。ＳＭＯＴまたはコール酸ナトリウムのいずれかで試料を処理した後、血液含有の尿試料では、水で処理済した試料と比較して、全体的な細菌カウントが著明に低減した。したがって、ＳＭＯＴまたはコール酸ナトリウムを用いた尿試料に対する本開示の処理方法は、ＲＢＣを取り除く上で効果的であり、細菌カウントの精度を改善する。
実施例５
ＳＭＯＴを飽和させて、以下のように、ステアロイルメチルタウリンナトリウム（すなわち、２－［メチル（オクタデカノイル）アミノ］エタンスルホン酸ナトリウム塩またはＳＭＳＴ）を得た。Ｎ－メチル－Ｎ－オレイルタウリンナトリウム５００ｍｇ（１．２ｍｍｏｌ）、ギ酸アンモニウム（８８４ｍｇ、１２ｍｍｏｌ、１０当量）、および１０％Ｐｄ／Ｃ（３８０ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）を、不活性雰囲気（アルゴン）下で、メタノール（３０ｍＬ）に懸濁させた。反応混合物を不活性雰囲気下、室温で一晩撹拌した。混合物をセライトを通してろ過し、セライトを酢酸エチル２０ｍＬで３回洗浄した。合わせた有機物を回転蒸発下で除去して、淡黄色油として生成物（Ｎ－メチル－Ｎ－ステアロイルタウリンナトリウム）を得た。ＳＭＯＴ浄化用溶液を、３５０ｍＭクエン酸中にＳＭＯＴ ３．５ｗ／ｖ％を有するように調製した；ＳＭＳＴ浄化用溶液を、３５０ｍＭクエン酸中にＳＭＳＴ ２．２ｗ／ｖ％を有するように調製した；キレート化溶液を、５００ｍＭ ＮａＯＨ中に３２５ｍＭ ＥＤＴＡ、３２５ｍＭ ＥＧＴＡを有するように調製した。イヌ尿試料（６０μＬ）を、浄化用溶液（すなわち、ＳＭＯＴまたはＳＭＳＴ）１５μＬでまず処理した。ＳＭＯＴ処理済み試料中のＳＭＯＴの濃度は０．７ｗ／ｖ％であり、一方、ＳＭＳＴ処理済み試料中のＳＭＳＴの濃度は０．４４ｗ／ｖ％であった。浄化用溶液で尿試料を処理することに続いて、キレート化溶液１５μＬを添加した。ＳｅｄｉＶｕｅ Ｄｘ（登録商標）Ｕｒｉｎｅ Ｓｅｄｉｍｅｎｔ Ａｎａｌｙｚｅｒでの分析のために、処理済み試料を、ＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに移した。
図７に示すように、ＳＭＯＴを用いる本開示の処理方法によって、試料の光学的清澄化という結果がもたらされた。しかし、ＳＭＳＴを用いる処理では、試料の光学的清澄化が得られなかった。
比較実施例６
異なる６つのキレーター溶液を調製した：２００ｍＭ ＥＤＴＡ溶液；２００ｍＭ ＥＧＴＡ溶液；１Ｍ ＥＤＴＡ溶液；１Ｍ ＥＧＴＡ溶液；１００ｍＭ／１００ｍＭ ＥＤＴＡ／ＥＧＴＡ；および５００ｍＭ／５００ｍＭ ＥＤＴＡ／ＥＧＴＡ。
各キレーター溶液（５μＬ）を、結晶を含有するイヌ尿１９５μＬに個別に添加した。したがって、処理済み試料の最終濃度は：５ｍＭ ＥＤＴＡ；５ｍＭ ＥＧＴＡ；２５ｍＭ ＥＤＴＡ；２５ｍＭ ＥＧＴＡ；２．５ｍＭ／２．５ｍＭ ＥＤＴＡ／ＥＧＴＡ；および１２．５ｍＭ／１２．５ｍＭ ＥＤＴＡ／ＥＧＴＡであった。次いで、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒでの分析のために、処理済み試料１６５μＬを、ＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに加えた。ここでは、ＨＰＦ（高倍率視野）当たりのシュウ酸カルシウム結晶およびリン酸マグネシウムアンモニウム（ストルバイト）結晶の数を測定した。
結晶含有尿試料をキレーター溶液で処理した後の自動化結晶カウントの結果を図８Ａに示す。各キレーター溶液で処理すると、シュウ酸カルシウム結晶およびストルバイト結晶の両方のカウントが低減するという結果がもたらされたが、キレート剤濃度がより高いと結晶カウントの低減がより大きかった。
結晶カウントに及ぼすインキュベーション時間の影響を決定するために、キレーター溶液（１Ｍ ＥＤＴＡ；１Ｍ ＥＧＴＡ、または５００ｍＭ ＥＤＴＡおよび５００ｍＭ ＥＧＴＡ）５μＬを、結晶を含有するイヌ尿１９５μＬに個別に添加し、機器で分析する前に５分間インキュベートした。ストルバイト結晶カウントを決定した結果を図８に示す。各キレーター溶液で処理し、これに続く５分のインキュベーション期間によって、ストルバイト結晶カウントがさらに低減するという結果がもたらされた。
実施例７
１０ｗ／ｖ％ ＳＭＯＴの一定分量２００μＬを様々な量（０．２μＬから６．４μＬ）の４Ｍクエン酸または４Ｍ酢酸と組み合わせて、異なる酸性度の浄化用溶液を作製した。各浄化用溶液１６．５μＬを、穏やかに混合しながら、結晶性デブリおよび細菌を有するイヌ尿１６５μＬに添加した。生じた溶液のｐＨを測定し、この溶液１６５μＬをＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに移し、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用して全体の結晶カウント（ＣＲＹ）を測定した。
ｐＨ値および全体の結晶カウント（ＣＲＹ）を、酸の増加量に対してプロットし、この結果を図９Ａに示す。クエン酸または酢酸のいずれかを添加すると、ＣＲＹカウントが低減するという結果がもたらされた。ＣＲＹカウントは、クエン酸を少なくとも０．２μＬ添加するか（最終ｐＨ４．５を有する）、または酢酸を少なくとも０．４μＬ添加すると（最終ｐＨ５．０を有する）、ゼロに低下した。しかし、図９Ｂに示すように、酢酸により、ｐＨ値が４．５未満では細菌カウントが激増するという結果がもたらされたが、このことは、酢酸で処理すると、細菌として誤ってカウントされる特性を招くという結果となることを示唆している。したがって、ある特定の実施形態では、クエン酸を、広範囲のｐＨ値にて浄化用溶液において使用することができる。ある特定の実施形態では、酢酸を、ｐＨが≧４．５にて浄化用溶液において使用することができる。
実施例８
結晶性デブリ（主にストルバイト）を有するイヌ尿１６５μＬを、ＳＭＯＴ １０ｗ／ｖ％および１５４ｍＭから１Ｍの範囲のクエン酸を含有する一連の浄化用溶液１６．５μＬで処理し、これに続いて、穏やかに混合した。次いで、この混合物１６５μＬを水１６．５μＬと合わせ、穏やかに混合した。次いで、生じた混合物１６５μＬをＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに入れ、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用して全体の結晶カウントを測定した。表１に示すように、浄化用溶液中のクエン酸の濃度の上昇と共に、高倍率視野あたりの全体の結晶カウントは減少した。
次に、全体の結晶カウントに及ぼすキレーター溶液でのｐＨの影響を調べた。イヌ尿１６５μＬを水１６．５μＬ、または１０ｗ／ｖ％ ＳＭＯＴの１Ｍクエン酸を含有する浄化用溶液１６．５μＬと合わせ、これに続いて、穏やかに混合した。次いで、この混合物１６５μＬを、５００ｍＭ ＥＤＴＡ、５００ｍＭ ＥＧＴＡ、およびＮａＯＨ（０ｍＭ、５００ｍＭまたは２０００ｍＭ）を含有する一連のキレーター溶液１６．５μＬと合わせ、穏やかに混合した。次いで、生じた混合物１６５μＬをＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに入れ、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用して全体の結晶カウントを測定した。表２に示すように、ＥＤＴＡおよびＥＧＴＡを添加すると、高倍率視野あたりの全体の結晶カウントが減少した。浄化用溶液中のＮａＯＨの濃度の上昇（すなわち、ｐＨの上昇）と共に、全体の結晶カウントはさらに減少した。
実施例９
尿性結晶、細菌、およびイヌ血液０．１ｖ／ｖ％を含有するイヌ尿１６５μＬを、浄化用溶液（１０ｗ／ｖ％ ＳＭＯＴの１Ｍクエン酸）１６．５μＬと合わせ、穏やかに混合した。処理済み尿試料中のＳＭＯＴの最終濃度は０．９ｗ／ｖ％であり、クエン酸は９１ｍＭであった。次いで、この混合物１６５μＬに、キレーター溶液（５００ｍＭ ＥＧＴＡ、５００ｍＭ ＥＤＴＡ、２Ｍ ＮａＯＨ）１６．５μＬを添加し、穏やかに混合した。添加後のＥＧＴＡおよびＥＤＴＡの最終濃度は、それぞれ４５ｍＭであり、ＮａＯＨは１８２ｍＭであった。次いで、生じた混合物１６５μＬをＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに入れ、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用して、直ちにまたは４分のインキュベーション後に分析した。陰性対照を、尿性結晶、細菌、およびイヌ血液０．１ｖ／ｖ％を含有する未処理のイヌ尿とした。
図１０Ａに、処理無しの、処理有で即座の分析の、および４分のインキュベーション後の処理有の、尿の顕微鏡画像を示す。即座に分析した場合、赤血球（ＲＢＣ）および結晶の圧倒的大部分が試料から取り除かれていたが、細菌は依然として可視であった。４分のインキュベーションにより、結晶および細胞デブリから試料を清澄化する上でさらなる改善が得られたが、細菌は依然として可視であった。たとえば、機器でカウントして高倍率視野あたりのＲＢＣの数は（４分のインキュベーションなしで）、未処理試料では６．３０、処理済み試料では１．８４であった。したがって、本開示の処理方法によって、７１％のＲＢＣカウントの低減が得られた。機器でカウントして高倍率視野あたりの全体の結晶の数は（４分のインキュベーションなしで）、未処理試料では２．８８、処理済み試料では０．３１であった。したがって、本開示の処理方法によって、８９％の全体の結晶カウントの低減が得られた。
次に、細菌を含有すると既知の、高度に結晶化されたイヌ尿１６５μＬを、上記の浄化用溶液１６．５μＬで処理し、穏やかに混合した。この混合物１６５μＬに、上記のキレーター溶液１６．５μＬを添加し、穏やかに混合した。処理済み最終試料の一定分量を、光学顕微鏡検査を使用して、高度に結晶化した未処理のイヌ尿と比較した。図１０Ｂに示すように、未処理の尿中には尿性結晶および細菌が可視であった。処理済み尿中には、結晶ではなく、細菌だけが可視であった。したがって、本開示の処理方法によって、高度に結晶化された試料中の結晶を溶かすことができた。本処理方法によって、光学顕微鏡検査で判定したように、尿から結晶が取り除かれるとともに、細菌が無傷のままで、たとえば、さらなる分析に利用可能な状態で維持された。
別の実験を、粘液、細胞デブリ、および細菌を含有するイヌ尿１６５μＬについて上記のように実施した。浄化用溶液およびキレーター溶液は上記の通りとした。処理済み試料の一定分量を光学顕微鏡検査によって未処理の尿と比較した。粘液、細胞デブリ、および細菌（球菌連鎖を含める）が、未処理の尿中に可視であった。処理済み尿中では、球菌連鎖を含む、細菌が可視であった；粘液および細胞デブリは不可視であった。したがって、本開示の処理方法によって、光学顕微鏡検査によって判定したように、尿から粘液および細胞デブリが取り除かれるとともに、細菌が無傷のままで（破壊されていない球菌連鎖を含む）維持された。
最後に、処理前後での機器による細菌認識の性能を定量的培養と比較した。この実験では、細菌を含有すると既知の新鮮な１６２本の尿試料を使用した。定量的培養については、尿試料を希釈し、当技術分野でよく知られている手順に従って血液寒天プレート上にプレーティングした。たとえば、尿試料を１：４９に希釈し、希釈液５０μＬを血液寒天上へとプレーティングした。一晩のインキュベーションに続いて、コロニーの数をカウントし、尿１ミリリットルあたりの細菌の力価を計算した。次いで、試料を、３つの閾値：１０６細胞／ｍＬ、１０５細胞／ｍＬ、および１０４細胞／ｍＬ、に従って陽性／陰性のビン（ｂｉｎ）にグループ化した。たとえば、閾値１０６細胞／ｍＬで、１０６細菌／ｍＬ以上を有する尿試料は陽性とみなし、１０６細菌／ｍＬ未満を有する尿試料を陰性とみなした。ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒでの決定については、上記のように尿試料１６５μＬを浄化用溶液１６．５μＬと合わせ、穏やかに混合した。この混合物１６５μＬに、上記のキレーター溶液１６．５μＬを添加し、穏やかに混合した。次いで、生じた混合物１６５μＬをＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに入れ、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用して分析した。Ａｎａｌｙｚｅｒは「陽性」または「陰性」の判定を下した。結果を表３に示す。
表３において、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒによって行われた判定を、培養結果と比較した。たとえば、１０５細菌／ｍＬの濃度では、８４本の試料が培養により陰性であった。これらのうち、７２本が、処理済みの場合、Ａｎａｌｙｚｅｒによってと陰性と判定され、１２本が、処理済みの場合、Ａｎａｌｙｚｅｒによってと陽性と判定された。１０５の細菌濃度では、７８本の試料が培養により陽性であった。これらのうち、９本が、処理済みの場合、機器によってと陰性と判定され、６９本が、処理済みの場合、機器によってと陽性と判定された。処理前後で、細菌培養と比較したＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ判定の性能は以下の通りであった；１０６の閾値では、精度は７７％から８０％に改善し、感度は７４％から９６％に向上し、特異性は７９％から７３％に低下した。１０５の閾値では、精度は７７％から８７％に向上し、感度は６７％から８８％に向上し、特異性は８８％から８６％に低下した。１０４の閾値では、精度は７１％から７７％に向上し、感度は５８％から７３％に向上し、特異性は８９％から８３％に低下した。これらの結果は、本開示の方法の処理によって、広範囲の尿性細菌の力価にわたって顕微鏡による細菌カウンティングの性能が改善されたことを示す。血液寒天法は生存細菌（すなわちコロニー形成単位）のみをカウントするが、一方、機器での光学的カウンティング方法は生存不能の細菌もカウントするであろうことに留意することが重要である。
実施例１０
本開示の方法による処理の前後で、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒによる細菌認識の性能を、定量的培養と比較した。新鮮な３１７本のイヌ尿試料を使用した。定量的培養の場合、上記のように、尿試料を希釈し、血液寒天プレート上にプレーティングした。１０５細菌／ｍＬ以上の力価を有する尿を培養により陽性とみなし、１０５細菌／ｍＬ未満を培養により陰性とみなした。
自動化顕微鏡検査の場合、イヌ尿１６５μＬを浄化用溶液（５ｗ／ｖ％ ＳＭＯＴの５００ｍＭクエン酸）３０μＬで処理し、穏やかに混合した。処理済み尿試料中のＳＭＯＴの最終濃度は０．８ｗ／ｖ％であり、クエン酸は７７ｍＭであった。次いで、この混合物１６５μＬにキレーター溶液（２５０ｍＭ ＥＧＴＡ、２５０ｍＭ ＥＤＴＡ、３３０ｍＭ ＮａＯＨ）５０μＬを添加し、穏やかに混合した。添加後のＥＧＴＡおよびＥＤＴＡの最終濃度はそれぞれ５８ｍＭであり、ＮａＯＨは７７ｍＭであった。次いで、生じた混合物１６５μＬをＳｅｄｉＶｕｅ（登録商標）カートリッジに入れ、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用して分析した。未処理のイヌ尿を陰性対照とした。機器では、細菌カウントの結果を３つのビン：陰性、擬陽性（すなわち、不明瞭）、陽性に分類するアルゴリズムを使用した。結果を表４に示す。
表４に示すように、未処理の（ニート）尿については、ＳｅｄｉＶｕｅアルゴリズムは、細菌の存在について３２本の試料（１０．１％）を不明瞭（±）と判定した。処理済み尿の場合、不明瞭の判定数は１８本（５．７％）に低減した。したがって、本開示の方法の処理によって、機器が行う不明瞭な細菌判定の数が低減した。細菌培養と比較したＳｅｄｉＶｕｅ判定の性能は以下の通りであった：精度は７９．８％から８６．４％に向上し、感度は７４．８％から８０．９％に向上し、特異性は８２．７％から８９．６％に向上した。要約すると、上記の浄化用溶液およびキレーター溶液を使用する本開示の方法によって、顕微鏡検査の細菌カウンティングの性能が改善した。
次いで、細菌判定が不明瞭であった、先に未処理であった３２本の尿を追加の処理に供した。３２本の尿を、上記の浄化用溶液およびキレーター溶液で処理した。３２本の不明瞭な試料のうち８本が、密集状態についてフラグを付けられていた。これらの８本の試料については、分けて分析：Ａ）希釈（２倍から１０倍の間）し、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒで再分析した；Ｂ）希釈（２倍から１０倍の間）し、その後に、浄化用溶液およびキレーター溶液で処理し、ＳｅｄｉＶｕｅ Ａｎａｌｙｚｅｒで再分析した。分析の結果を表５に示す。不明瞭な結果の数は、処理無しの３２本（１０．１％）から、処理後の４本（１．３％）まで低下した。したがって、希釈、または希釈と処理との組合せによって、処理単独と比較して、不明瞭な判定の数をさらに低減することができる。
先の実験を、結晶性デブリを含有するイヌ尿１６５μＬについて、または結晶性デブリおよび粘液を含有するイヌ尿１６５μＬについて上記のように実施した。浄化用溶液（３０μＬ）およびキレーター溶液（５０μＬ）は上記の通りとした。生じた最終混合物に関して手動の光学顕微鏡検査が明らかにしたことは、処理によって結晶性デブリを含有する尿試料から結晶性デブリが取り除かれたことである。結晶性デブリおよび粘液を含有する尿試料から、生じた最終混合物に関して手動の光学顕微鏡検査が明らかにしたことは、処理によって粘液および結晶性デブリの両方が取り除かれたことである。
実施例１１
ろ過した３本のイヌ尿試料に、血液０．１ｖ／ｖ％を添加して、血液含有尿試料を得た。これら血液含有尿試料（６０μＬ）を、浄化用溶液（０ｗ／ｖ％、０．００６ｗ／ｖ％、０．０１２ｗ／ｖ％または０．０２４ｗ／ｖ％でのＳＭＯＴ、および３５０ｍＭクエン酸）１５μＬでそれぞれ処理し、穏やかに混合した。処理済み尿試料中のＳＭＯＴの最終濃度は、０ｗ／ｖ％、０．００１２ｗ／ｖ％、０．００２４ｗ／ｖ％、または０．００４９ｗ／ｖ％であった。処理済み試料７５μＬに、キレーター溶液（３２５ｍＭ ＥＤＴＡ、３２５ｍＭ ＥＧＴＡ、および５００ｍＭ ＮａＯＨ）１５μＬを添加し、これに続いて、穏やかに混合した。生じた最終混合物に関して手動の光学顕微鏡検査が明らかにしたことは、３つの尿すべてはすべての結晶、デブリ、およびＲＢＣが取り除かれたことであった。生じた最終混合物に関して手動の光学顕微鏡検査が明らかにしたことは、最終ＳＭＯＴ濃度０．００２４ｗ／ｖ％以上が尿試料からＲＢＣを取り除くのに十分であったことであった。
次に、結晶およびデブリで重度に混雑している５つのイヌ尿試料に、血液０．１ｖ／ｖ％を添加して、血液含有尿試料を得た。これらの血液含有尿試料のそれぞれ６０μＬに、浄化用溶液（３５０ｍＭクエン酸および０．００１％の増分で０．００５ｗ／ｖ％から０．０５０ｗ／ｖ％の範囲のＳＭＯＴ）１５μＬを添加し、穏やかに混合した。処理済み尿試料中のＳＭＯＴの最終濃度は、０．００１％の増分で０．００１ｗ／ｖ％から０．０１０ｗ／ｖ％の範囲であった。処理済み試料７５μＬに、キレーター溶液（３２５ｍＭ ＥＤＴＡ、３２５ｍＭ ＥＧＴＡおよび５００ｍＭ ＮａＯＨ）１５μＬを添加し、これに続いて、穏やかに混合した。生じた最終混合物に関して手動の光学顕微鏡検査が明らかにしたことは、尿試料に応じて、０．００２ｗ／ｖ％以上、０．００７ｗ／ｖ％以上、０．００５ｗ／ｖ％以上、０．０１０ｗ／ｖ％以上、および０．０１０ｗ／ｖ％以上の最終ＳＭＯＴ濃度で、尿は結晶、デブリ、および、ＲＢＣが取り除かれたことであった。したがって、重度に混雑している尿試料を結晶、デブリ、およびＲＢＣから清澄化するのに必要なＳＭＯＴの最終濃度は、０．００２ｗ／ｖ％から０．０１０ｗ／ｖ％までの範囲とすることができる。
さらなる実験では、結晶およびデブリで重度に混雑していることが既知のイヌ尿試料に、血液０．１ｖ／ｖ％を添加した。血液含有尿のそれぞれ６０μＬに、浄化用溶液（３．５ｗ／ｖ％ ＳＭＯＴおよび３５０ｍＭクエン酸）１５μＬを添加し、穏やかに混合した。処理済み試料７５μＬに、キレーター溶液（３２５ｍＭ ＥＤＴＡ、３２５ｍＭ ＥＧＴＡおよび５００ｍＭ ＮａＯＨ）１５μＬを添加し、これに続いて、穏やかに混合した。生じた最終混合物に関して手動の光学顕微鏡検査が明らかにしたことは、試料の尿はすべての結晶、デブリ、およびＲＢＣが取り除かれたことであった。
最後の実験では、結晶およびデブリで重度に混雑しているイヌ尿試料に、血液０．１ｖ／ｖ％を添加した。血液含有尿のそれぞれ６０μＬに、浄化用溶液（ＳＭＯＴ ０．０５ｗ／ｖ％およびｐＨ３．３の５００ｍＭクエン酸バッファ）１５μＬを添加し、穏やかに混合した。処理済み試料７５μＬに、キレーター溶液（１Ｍ ＥＤＴＡおよび１Ｍ ＮａＯＨ）１５μＬを添加し、これに続いて、穏やかに混合した。生じた最終混合物に関して手動の光学顕微鏡検査が明らかにしたことは、試料の尿はすべての結晶、デブリ、およびＲＢＣが取り除かれたことであった。
実施例１２
結晶、ＲＢＣおよび白血球で混雑しているネコ尿１６５μＬを浄化用溶液（５ｗ／ｖ％ ＳＭＯＴの５００ｍＭクエン酸）３０μＬと合わせ、穏やかに混合した。次いで、この処理済み試料１６５μＬに、キレーター溶液（２５０ｍＭ ＥＧＴＡ、２５０ｍＭ ＥＤＴＡ、３３０ｍＭ ＮａＯＨ）５０μＬを添加し、穏やかに混合した。生じた最終混合物を光学顕微鏡検査によって観察した。
図１１に示すように、尿性結晶、ＲＢＣおよび白血球が、未処理のネコ尿中において可視であった。本開示の方法で処理したネコ尿では、細菌のみが可視であり、結晶、ＲＢＣ、および白血球は不可視であった。本開示の方法による処理によって、光学顕微鏡検査で判定したように、尿から結晶、ＲＢＣ、および白血球が取り除かれた。
本開示は、本出願に記載の特定の実施形態の点から限定されるものではなく、それらの特定の実施形態は、様々な態様の例示と意図するものである。当業者であれば明らかなように、その精神および範囲から逸脱することなく、多くの修正形態および変形形態を行うことができる。本明細書において列挙されている方法および装置に加えて、本開示の範囲内である機能的に同等な方法および装置は、当業者にとっては、前述の説明から明らかであろう。そのような修正形態および変形形態は、添付の特許請求の範囲の範疇内に収まることが意図されている。
本明細書に引用されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、あらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (33)

  1. 生体試料を、一価不飽和または多価不飽和のＣ１０～Ｃ２２ヒドロカルビル界面活性剤を含む水性浄化用溶液と接触させることによって生体試料から非細菌性粒子状物質を取り除くこと；
    接触させた試料の画像をカメラによって生成すること；
    画像中の細菌と相関するピクセル数を測定すること；
    前記ピクセル数を所定のピクセル数と相関させて、試料中の細菌の量を得ること；ならびに
    試料中の細菌の量を決定すること
    を含む、生体試料中の細菌の量を測定する方法。
  2. 界面活性剤がアニオン性界面活性剤である、請求項１に記載の方法。
  3. 界面活性剤がＮ－メチルタウリンの脂肪酸アミド誘導体、またはその塩である、請求項１に記載の方法。
  4. 界面活性剤がオレオイルメチルタウリンナトリウムである、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
  5. 浄化用溶液中の１種または複数の界面活性剤の量が、浄化用溶液の総容積に対して、０．０００１ｗ／ｖ％～５０ｗ／ｖ％の範囲にある、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
  6. 浄化用溶液中の１種または複数の界面活性剤の量が、浄化用溶液の総容積に対して、０．５ｗ／ｖ％～５０ｗ／ｖ％の範囲にある、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
  7. 浄化用溶液中の１種または複数の界面活性剤の量が、浄化用溶液の総容積に対して、１ｗ／ｖ％～５０ｗ／ｖ％の範囲にある、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
  8. 浄化用溶液が３以上６以下のｐＨを有する酸性である、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
  9. 浄化用溶液がカルボン酸またはその塩を含む、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
  10. 浄化用溶液がクエン酸またはその塩を含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
  11. 浄化用溶液中の酸の濃度が、３００ｍＭ～１Ｍの範囲にある、請求項９または１０に記載の方法。
  12. 試料を水性キレーター溶液と接触させることをさらに含む、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
  13. キレーター溶液と接触させることが、浄化用溶液と接触させた後である、請求項１２に記載の方法。
  14. キレーター溶液と接触させることが、浄化用溶液と接触させる前である、請求項１２に記載の方法。
  15. キレーター溶液が、エチレングリコール－ビス（ベータ－アミノエチルエーテル）－Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四酢酸四ナトリウム塩、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩脱水物、またはそれらの組合せを含む、請求項１２から１４のいずれかに記載の方法。
  16. キレーター溶液が、１０以上１４以下のｐＨを有する塩基性である、請求項１２から１５のいずれかに記載の方法。
  17. キレーター溶液が水酸化ナトリウム溶液を含む、請求項１２から１６のいずれかに記載の方法。
  18. 試料中の細菌の量を決定する前に、試料を３０秒以上３０分間以下のインキュベートすることをさらに含む、請求項１から１７のいずれかに記載の方法。
  19. 細菌を染色剤または染料と接触させることをさらに含む、請求項１から１８のいずれかに記載の方法。
  20. 試料中の細菌の量を決定する前に、試料を染色剤または染料と接触させない、請求項１から１８のいずれかに記載の方法。
  21. 決定することが、細菌をカウントすることおよび／または細菌を分析することを含む、請求項１から２０のいずれかに記載の方法。
  22. 決定することが、明視野顕微鏡検査、暗視野顕微鏡検査、または蛍光顕微鏡検査を使用することである、請求項２１に記載の方法。
  23. 試料の画像をユーザーインターフェース上に表示することをさらに含む、請求項１から２０のいずれかに記載の方法。
  24. 所定のピクセル数が、既知量の細菌を有する標準試料を使用して実証実験を独立して行うことによって得ることができる、請求項１から２０、２３のいずれかに記載の方法。
  25. 細菌形状を決定することをさらに含む、請求項１から２４のいずれかに記載の方法。
  26. 試料を水性浄化用溶液、水性キレーター溶液、またはその両方と接触させた後、細菌の少なくとも１０％が生存可能である、請求項１から２５のいずれかに記載の方法。
  27. 細菌の少なくとも５０％が生存可能である、請求項２６に記載の方法。
  28. 試料が尿試料である、請求項１から２７のいずれかに記載の方法。
  29. 尿試料が、沈殿物、デブリ、粘液糸、結晶、無定形の塩、細胞断片、赤血球、および患者の細胞からなる群から選択される１種または複数の夾雑物を含む、請求項２８に記載の方法。
  30. 生体試料を水性浄化用溶液と接触させる前に：
    生体試料の一部を採取するステップ；
    前記一部を細菌に関して分析するステップ；および
    非細菌性粒子状物質の存在または量が、細菌に関する分析を妨害すると判定するステップをさらに含む、請求項１から２５のいずれかに記載の方法。
  31. 非細菌性粒子状物質が、沈殿物、デブリ、粘液糸、結晶、無定形の塩、細胞断片、赤血球、および患者の細胞からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
  32. 生体試料の第１の一部を第１の一部中の細菌に関して分析すること；
    非細菌性粒子状物質の存在または量が、細菌に関する分析を妨害すると判定すること；
    生体試料の第２の一部を、１種または複数の界面活性剤を含む水性浄化用溶液と接触させること；ならびに
    生体試料を、一価不飽和または多価不飽和のＣ１０～Ｃ２２ヒドロカルビル界面活性剤を含む水性浄化用溶液と接触させること；
    接触させた試料の画像をカメラによって生成すること；
    画像中の細菌と相関するピクセル数を測定すること；および
    前記ピクセル数を所定のピクセル数と相関させて、試料中の細菌の量を得ること；によって、
    生体試料の第２の一部中の細菌を定量すること
    を含む、生体試料中の細菌の量を測定する方法。
  33. 一価不飽和または多価不飽和のＣ１０～Ｃ２２ヒドロカルビル界面活性剤が、オレオイルメチルタウリンナトリウムである、請求項３２に記載の方法。
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