Агглютинация частиц в наконечнике

Агглютинация частиц в наконечнике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Заявка относится к устройству и способу быстрого обнаружения присутствия или отсутствия агглютинации частиц внутри одиночного съемного наконечника.

Уровень техники

Диагностические анализы, основанные на взаимодействии лиганда и лиганд-связывающей молекулы, известны в уровне техники и широко применяются в клинических лабораториях для обнаружения различных антигенов или антител в биологическом образце. Исторически сложилось так, что реакция агглютинации обеспечивает простой способ обнаружения специфичного взаимодействия между антигеном и антителом через образование и осаждение больших структур иммунных комплексов.

Клетки в целом, и эритроциты в частности, также применяются в разнообразных способах агглютинации. Стандартные тесты на определение групповой принадлежности крови, такие как прямая и непрямая реакции Кумбса, основаны на агглютинации эритроцитов с целью определения совместимости группы крови или диагностики тяжелых аутоиммунных заболеваний, таких как гемолитическая анемия.

Прямая реакция Кумбса, или прямой антиглобулиновый тест, используется для обнаружения антител или факторов системы комплемента, связанных с поверхностными антигенами эритроцитов пациента in vivo. В положительной реакции Кумбса добавление антител кролика против иммуноглобулина человека (реактив Кумбса) к эритроцитам пациента, связанным человеческим антителом, приводит к агглютинации и осаждению эритроцитов, и, таким образом, является показателем аутоиммунной гемолитической анемии.

В непрямой реакции Кумбса, или непрямом антиглобулиновом тесте, сыворотку пациента инкубируют с эритроцитами потенциального донора. Если антитела в сыворотке пациентов связываются с эритроцитами донора, добавление реактива Кумбса приводит к агглютинации и осаждению эритроцитов донора и, таким образом, указывает на несовместимость между пациентом и кровью потенциального донора. Наоборот, отсутствие агглютинации указывает, что антитела в сыворотке пациента не узнают поверхностные антигены на эритроцитах донора. Таким образом, кровь донора совместима и может применяться для гемотрансфузии.

Хотя иммуноанализы с агглютинацией являются простыми и рентабельными, они часто обладают недостаточной чувствительностью, необходимой для обнаружения малых количеств антигена, а также склонны к субъективности при интерпретации результатов. Недавно был проведен анализ по типу реакции агглютинации, обладающий повышенной чувствительностью и воспроизводимостью благодаря присоединению антител к микросферам субмикронного размера из полистирола, часто называемым "однородными латексными частицами". Указанные броуновские частицы значительно повысили чувствительность детектирования благодаря увеличению рассеянного света, когда между частицами привитых коллоидов происходит агрегация. Данные усовершенствования иммуноанализов с агглютинацией привели к быстрому расширению коммерчески доступных диагностических наборов для обнаружения широкого разнообразия антигенов, связанных с заболеваниями. Анализы с агглютинацией на основе клеток, такие как реакция Кумбса, или упрощенные методы определения групповой принадлежности крови, такие как система ID-Micro Typing, Inc., раскрытая в патенте США 5,338,689 (Stiftung fur diagnostische Forschung), продолжают предоставлять ценный инструмент клинической диагностики, особенно ввиду растущей потребности в переливаниях крови и необходимости быстрого определения группы крови при переливаниях крови в учреждениях скорой помощи.

Несмотря на усовершенствования в последние годы, анализы по типу реакции агглютинации, и в частности анализы по типу реакции агглютинации на основе клеток, остаются трудоемкими и затруднительными из-за необходимости в многочисленных стадиях промывки и последовательного добавления реактивов, как предписано в соответствии с экспериментальной методикой. Следовательно, указанные анализы сложно автоматизировать. Обработка большого количества образцов, полученных от пациентов, например, проб крови, также повышает вероятность экспериментальной ошибки, снижает воспроизводимость, повышает риск контаминации и инфицирования лабораторного персонала такими возбудителями заболеваний человека, как ВИЧ и вирусы гепатита B и C.

Информацию, относящуюся к попыткам решения вышеописанных проблем, можно найти в патентах США 4,087,248; 4,590,157; 4,775,515; 4,960,566; 4,963,498; 5,019,351; 5,144,139; 5,174,162; 5,891,740; 5,942,442; 5,976,896; 6,218,193; 6,261,847; 6,375,817; 6,517,778; в опубликованных заявках на патент США US 2003/0022382; US 2005/0048519; US 2006/0194342, публикациях международных заявок PCT PCT/US87/02054; PCT/US94/01182; PCT/GB1999/000052; PCT/GB2005/004166; PCT/EP2005/001029; PCT/GB1990/000202, европейских патентных документах EP 212314, EP 340562, EP 483117; EP 542655, а также в японских патентных документах JP 58073866, JP 62240843 и JP 2005164330. Каждая из перечисленных ссылок обладает, впрочем, одним или несколькими следующими недостатками: Реакции агглютинации частиц требуют многократного вмешательства персонала лаборатории, отсутствие описания прибора, в котором могут протекать все стадии, требуемые в реакции агглютинации частиц, отсутствие автоматизации многочисленных реакций агглютинации частиц с применением такого прибора и отсутствие средства обнаружения реакции агглютинации частиц в таком приборе.

По вышеизложенным причинам, в уровне техники существует неудовлетворенная потребность в осуществлении автоматизации анализов по типу реакции агглютинации частиц, чтобы они требовали минимального взаимодействия с оператором и, таким образом, обеспечивали повышение безопасности, надежности, рентабельности и эффективности таких важных клинических анализов.

Сущность изобретения

Описан способ выполнения всех этапов, требуемых в реакции агглютинации частиц, в одном или более съемных аналитических наконечниках. Изобретение также относится к устройству для визуального обнаружения агглютинации частиц в некотором количестве аналитических наконечников.

Согласно одному аспекту аналитический наконечник применяется для выполнения визуально детектируемой реакции агглютинации после всасывания реактивов и образца в наконечник. Аналитический наконечник включает первое отверстие, предназначенное для приложения отрицательного или положительного давления к внутреннему объему аналитического наконечника. Внутренний объем аналитического наконечника включает: (a) камеру для образца в жидкостной связи с первым отверстием (b), по меньшей мере, одну боковую камеру, предназначенную для улавливания частиц в образце после отделения частиц от остальных компонентов образца, где боковая камера находится в жидкой связи с камерой для образца; (c) камеру детектирования, предназначенную для обнаружения агглютинированных частиц в образце, где камера детектирования находится в жидкостной связи с камерой для образца, (d) переходную зону, расположенную между камерой для образца и камерой детектирования, и предназначенную для вращательного перемешивания образца, перемещающегося назад и вперед через переходную зону, между зоной детектирования и камерой для образца, посредством ее встряхивания; и (e) второе отверстие в жидкостной связи с камерой детектирования, предназначенное для обеспечения всасывания реактивов и образца во внутренний объем аналитического наконечника, или их удаления оттуда.

Согласно другому аспекту образец в аналитическом наконечнике включает суспензию клеток. В одном варианте суспензия клеток включает эритроциты, такие как эритроциты донора, или сыворотку пациента и эритроциты донора.

В другом аспекте образец включает лиганд-связывающую молекулу, такую как антитело или реактив Кумбса.

В другом аспекте частицы представляют собой микросферы. В одном варианте микросферы присоединены к лиганд-связывающим молекулам, где лиганд-связывающие молекулы представляют собой антитела, а частицы представляют собой клетки, такие как эритроциты.

В другом аспекте агглютинация является гемагглютинацией.

Согласно еще одному аспекту вертикальная ось камеры для образца и вертикальная ось, по меньшей мере, одной боковой камеры образуют угол, равный 45 градусам или меньше.

В еще одном аспекте отделение частиц от остальных компонентов образца является результатом разделения с помощью центрифугирования или разделения в магнитном поле.

В еще одном аспекте центрифугирование является результатом вращения аналитического наконечника вокруг вертикальной геометрической оси аналитического наконечника.

В еще одном аспекте боковая камера служит для ресуспендирования центрифугированных частиц с реактивами, всасываемыми в боковую камеру.

В другом аспекте боковая камера служит для пропускания потока ресуспендированных центрифугированных частиц в камеру для образца и в камеру детектирования аналитического наконечника.

В другом аспекте внутренний диаметр стенки камеры для образца превышает внутренний диаметр стенки камеры детектирования.

В другом аспекте камера детектирования оптически прозрачна, чтобы обеспечивать оптическое обнаружение агглютинации.

В другом аспекте аналитический наконечник изготовлен из материала, который позволяет детектировать флуоресценцию в камере детектирования.

В другом аспекте стенки камеры детектирования способны пропускать свет при определенных заданных длинах волн.

Согласно другому варианту аналитический наконечник служит для выполнения визуально детектируемой реакции агглютинации после всасывания в него реактивов и образца. Аналитический наконечник включает первое отверстие в жидкостной связи с внутренним объемом аналитического наконечника. Внутренний объем наконечника включает: (a) камеру для образца в жидкостной связи с первым отверстием; (b) камеру детектирования, предназначенную для детектирования агглютинированных частиц в образце, где камера детектирования находится в жидкостной связи с камерой для образца; (c) переходную зону, расположенную между камерой для образца и камерой детектирования, и предназначенную для вращательного перемешивания образца, перемещающегося назад и вперед через переходную зону, между зоной детектирования и камерой для образца, посредством ее встряхивания; (d) второе отверстие в жидкостной связи с камерой детектирования, предназначенное для обеспечения всасывания во внутренний объем аналитического наконечника реактивов и образца, или их удаления оттуда, и (e) третье отверстие в жидкостной связи с внутренними камерами аналитического наконечника.

В одном варианте исполнения наконечника третье отверстие расположено сбоку относительно аналитического наконечника.

Согласно другому варианту исполнения третье отверстие находится в жидкостной связи с камерой вытеснения, где камера вытеснения предназначена для приложения отрицательного или положительного давления к внутреннему объему аналитического наконечника.

Камера вытеснения может включать в себя поршень, где объем камеры вытеснения изменяется в результате возвратно-поступательного движения поршня в камере вытеснения. Указанное возвратно-поступательное движение поршня внутри камеры вытеснения вызывает вытеснение столба воздуха, который в свою очередь прокладывает возвратно-поступательное усилие к образцу и реактивам через переходную зону аналитического наконечника. Движение поршня может быть независимым. Согласно другому варианту движение поршня в камере вытеснения наконечника может быть скоординировано с вращением камеры вытеснения в роторе, поддерживающем аналитический наконечник, вокруг оси ротора.

Согласно еще одному варианту предложено устройство для обнаружения реакций агглютинации в некотором количестве аналитических наконечников. Устройство включает некоторое количество держателей, предназначенных для размещения некоторого количества аналитических наконечников, при этом каждый из некоторого количества аналитических наконечников включает: (i) первое отверстие, предназначенное для приложения отрицательного или положительного давление к внутреннему объему аналитического наконечника, (ii) камеру для образца в жидкостной связи с отверстием, (iii) по меньшей мере, одну боковую камеру, предназначенную для улавливания частиц в образце после отделения частиц от остальных компонентов образца, где боковая камера находится в жидкостной связи с камерой для образца; (iv) камеру детектирования, предназначенную для детектирования агглютинированных частиц в образце, где камера детектирования находится в жидкой связи с камерой для образца; (v) переходную зону, расположенную между камерой для образца и камерой детектирования, предназначенную для вращательного перемешивания образца, перемещающегося назад и вперед через переходную зону, между зоной детектирования и камерой для образца, посредством ее перемешивания; и (vi) второе отверстие в жидкостной связи с камерой детектирования, предназначенное для обеспечения всасывания реактивов и образца во внутренний объем аналитического наконечника, или удаления их оттуда, а также средства для отделения частиц, присутствующих в образце, от остальных компонентов образца.

Согласно одному варианту исполнения частицы, присутствующие в образце, могут быть отделены от остальных компонентов образца посредством центрифугирования.

Указанное центрифугирование может быть выполнено согласно одному варианту путем вращения аналитического наконечника вокруг вертикальной геометрической оси аналитического наконечника. В альтернативе, частицы в образце могут быть отделены от остальных компонентов образца с помощью магнитных средств.

Согласно еще одному варианту предложено устройство для обнаружения реакций агглютинации в некотором количестве аналитических наконечников. Устройство включает некоторое количество держателей, предназначенных для размещения некоторого количества аналитических наконечников, при этом каждый из некоторого количества аналитических наконечников включает: (a) первое отверстие в жидкостной связи с внутренним объемом аналитического наконечника, включающим: (i) камеру для образца в жидкостной связи с первым отверстием; (ii) камеру детектирования, предназначенную для детектирования агглютинированных частиц в образце, где камера детектирования находится в жидкостной связи с камерой для образца; (iii) переходную зону, расположенную между камерой для образца и камерой детектирования, предназначенную для вращательного перемешивания образца, перемещающегося назад и вперед через переходную зону, между зоной детектирования и камерой для образца, посредством ее встряхивания; и (iv) второе отверстие в жидкостной связи с камерой детектирования, предназначенное для обеспечения всасывания реактивов и образца во внутренний объем аналитического наконечника, или удаления их оттуда, и

(v) третье отверстие в жидкостной связи с внутренними камерами аналитического наконечника.

Третье отверстие может быть расположено сбоку аналитического наконечника, или, в качестве альтернативы, третье отверстие может находиться в жидкостной связи с камерой вытеснения, где устройство дополнительно включает поршень, расположенный относительно вытеснения.

В одном варианте исполнения объем камеры вытеснения изменяется при движении поршня в камере вытеснения, где возвратно-поступательное движение поршня внутри камеры вытеснения перемещает столб воздуха, который, в свою очередь, прикладывает возвратно-поступательное усилие к образцу и реактивам через переходную зону аналитического наконечника.

Движение поршня может осуществляться различными средствами. В одном варианте движение осуществляется с помощью независимого приводного механизма. В другом варианте приводной механизм скоординирован с вращением камеры вытеснения в роторе, который вмещает наконечник, где наконечник вращается вокруг оси ротора. Устройство дополнительно включает средства для детектирования агглютинации в аналитических наконечниках.

Согласно еще одному варианту описан способ выполнения реакции агглютинации в одиночном аналитическом наконечнике, включающий этапы: (a) предоставления аналитического наконечника, включающего первое отверстие, предназначенное для приложения отрицательного или положительного давления к внутреннему объему аналитического наконечника, включающему: (i) камеру для образца в жидкостной связи с первым отверстием; (ii) по меньшей мере, одну боковую камеру, предназначенную для улавливания частиц в образце после отделения частиц от остальных компонентов образца, где боковая камера находится в жидкостной связи с камерой для образца; (iii) камеру детектирования, предназначенную для детектирования агглютинации в образце, где камера детектирования находится в жидкостной связи с камерой для образца; (iv) переходную зону между камерой для образца и камерой детектирования, предназначенную для вращательного перемешивания образца, перемещающегося назад и вперед через переходную зону; и (v) второе отверстие в жидкостной связи с камерой детектирования, предназначенное для обеспечения всасывания реактивов во внутренний объем аналитического наконечника, или удаления их оттуда; (b) всасывания образца в камеру для образца аналитического наконечника; (c) отделения частиц от остальных компонентов образца и их улавливание, по меньшей мере, в одной боковой камере аналитического наконечника; (d) удаления супернатанта образца из аналитического наконечника; (e) всасывания реактивов для агглютинации в аналитический наконечник; (f) ресуспендирования осадка образца, по меньшей мере, из одной боковой камеры; и (g) перемещения ресуспендированнного осадка образца в камеру детектирования, в которой детектируют агглютинацию в ресуспендированнном осадке образца.

Согласно одному варианту осадок образца может быть ресуспендирован путем вращательного перемешивания в переходной зоне аналитического наконечника. Образец согласно одному варианту осуществления включает суспензию клеток, где суспензия клеток может включать эритроциты, цельную кровь пациента, и/или сыворотку пациента и эритроциты донора. Реактивы для агглютинации могут включать лиганд-связывающую молекулу, где лиганд-связывающая молекула является антителом. В другом варианте осуществления, реактивы для агглютинации включают реактив Кумбса. В другом варианте осуществления реактивы для агглютинации включают микросферы, где микросферы присоединены к лиганд-связывающим молекулам. Реактивы для агглютинации могут также включать эритроциты известной группы крови.

В другом варианте осуществления частицы отделяют от остальных компонентов образца с помощью центрифугирования или разделения в магнитном поле.

Согласно еще одному варианту предложен набор для выполнения визуально детектируемых реакций агглютинации в одиночном аналитическом наконечнике, включающий: (a) аналитический наконечник, который включает первое отверстие, предназначенное для приложения отрицательного или положительного давления к внутреннему объему аналитического наконечника, включающему: (i) камеру для образца в жидкостной связи с отверстием; (ii) боковую камеру, предназначенную для улавливания частиц в образце после отделения частиц от остальных компонентов образца, где боковая камера находится в жидкостной связи с камерой для образца; (iii) камеру детектирования, предназначенную для детектирования агглютинации в образце, где камера детектирования находится в жидкостной связи с камерой для образца; (iv) переходную зону между камерой для образца и камерой детектирования, предназначенную для вращательного перемешивания образца, перемещающегося назад и вперед через переходную зону; и (v) второе отверстие в жидкостной связи с камерой детектирования, предназначенное для обеспечения всасывания реактивов во внутренний объем аналитического наконечника, или удаления их оттуда, и (b) реактивы для агглютинации. Реактивы для агглютинации могут включать в себя одну или более лиганд-связывающих молекул или микросферы, к которым присоединены лиганд-связывающие молекулы, где лиганд-связывающие молекулы являются антителами. В другом варианте осуществления, реактивы для агглютинации включают реактив Кумбса. В другом варианте осуществления, реактивы для агглютинации включают эритроциты известной группы крови.

В другом варианте осуществления набора, описанного в настоящей заявке, частицы отделяют от остальных компонентов образца с помощью центрифугирования или разделения в магнитном поле.

Согласно еще одному варианту предложен набор для выполнения визуально детектируемых реакций агглютинации в одиночном аналитическом наконечнике, включающий: (a) аналитический наконечник, включающий первое отверстие в жидкостной связи с внутренним объемом аналитического наконечника, включающим: (i) камеру для образца в жидкостной связи с первым отверстием; (ii) камеру детектирования, предназначенную для детектирования агглютинация в образце, где камера детектирования находится в жидкостной связи с камерой для образца; (iii) переходную зону между камерой для образца и камерой детектирования, предназначенную для вращательного перемешивания образца, перемещающегося назад и вперед через переходную зону; (iv) второе отверстие в жидкостной связи с камерой детектирования, предназначенное для обеспечения всасывания реактивов во внутренний объем аналитического наконечника, или удаления их оттуда; (v) третье отверстие в жидкостной связи с камерой для образца и камерой детектирования наконечника, и (vi) камеру вытеснения в жидкостной связи с третьим отверстием, где камера вытеснения имеет поршень, и (b) реактивы для агглютинации. Реактивы для агглютинации включают в себя одну или более лиганд-связывающих молекул или микросферы, к которым присоединены лиганд-связывающие молекулы, где лиганд-связывающие молекулы включают антитела. Реактивы для агглютинации могут включать в себя реактив Кумбса или эритроциты известной группы крови.

В другом варианте осуществления объем камеры вытеснения изменяется в результате движения поршня в камере вытеснения, где возвратно-поступательное движение поршня в камере вытеснения перемещает столб воздуха, который в свою очередь прикладывает возвратно-поступательное усилие к образцу и реактивам через переходную зону аналитического наконечника. Движение поршня может быть независимым или скоординированным с вращением камеры вытеснения в роторе вокруг оси ротора.

Следует понимать, что настоящая заявка не ограничивается вариантами осуществления, раскрытыми в разделе "Сущность", и, как предполагается, охватывает модификации и изменения, которые находятся в компетенции специалистов, обладающих достаточной квалификацией в данной области, и как определено в соответствии с формулой.

Ранее описанные варианты осуществления обладают многими преимуществами, включая возможность выполнения реакции агглютинации в одиночном аналитическом наконечнике, что требует минимального вмешательства персонала лаборатории. Реакции являются и рентабельными и выполняются быстрее, чем обычные способы с картриджами, известные в уровне техники. Способы, раскрытые в настоящей заявке, таким образом, особенно полезны для автоматизации высокопроизводительных анализов по типу реакции агглютинации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

На Фиг.1 изображен вид в разрезе аналитического наконечника, сделанного в соответствии с первым вариантом исполнения;

На Фиг.2(A) и (B) представлен увеличенный местный вид аналитического наконечника Фиг.1, показывающий сбор отделенных частиц внутри боковой камеры наконечника;

На Фиг.3(A) изображен вид в разрезе наконечника Фиг.1 и 2;

Фиг.3(B) представляет собой сечение наконечника Фиг.3(A), взятое по линии 3(B)-3(B);

На Фиг.4(A) изображен местный вид в разрезе наконечника Фиг.1-3(B), показывающий вращательное смешивание в переходной зоне аналитического наконечника;

На Фиг.4(B) изображены последовательные виды части аналитического наконечника Фиг.1-4(A), показывающие отделение агглютинированных клеток от неагглютинированных клеток в аналитическом наконечнике;

На Фиг.5(A)-5(K) показаны последовательные виды в разрезе аналитического наконечника Фиг.1, представляющие способ формирования реакции агглютинации в аналитическом наконечнике;

На Фиг.6(A)-6(G) изображено устройство, включающее аналитический наконечник, сделанный в соответствии со вторым вариантом исполнения, включающий поршень 660, перемещаемый в обратном направлении, при этом наконечник применяется для агглютинации частиц;

На Фиг.7(A)-7(G) изображены виды сверху в разрезе устройства в соответствии с третьим вариантом исполнения для обнаружения агглютинации частиц в нескольких аналитических наконечниках. На Фиг 7(A)-7(E) отрицательное или положительное давление приложено к внутреннему объему аналитических наконечников через хоботок наверху каждого аналитического наконечника, тогда как на Фиг.7(F)-7(G) давление приложено к нижней части каждого аналитического наконечника с помощью поршня или деформируемой мембраны;

На Фиг.8(A)-8(D) показаны последовательные виды устройства для агглютинации частиц в нескольких аналитических наконечниках с применением блока, сделанного в соответствии с четвертым вариантом исполнения;

На Фиг.9(A)-9(C) показана прямая реакция Кумбса в аналитическом наконечнике, тогда как на Фиг.9(C)-9(D) показана непрямая реакция Кумбса в аналитическом наконечнике; и

На Фиг.10 показан вид в разрезе диск инкубатора, который смещен относительно центра.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Определения

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем описании, имеют то же значение, как обычно понимается специалистом в данной области. Следующие определения представлены с целью пояснения описания и формулы настоящей заявки. В том случае, если определение в данном разделе не согласуется с определениями где-либо еще, определение, представленное в данном разделе, имеет преимущественную силу.

Термин "некоторое количество", используемый в настоящей заявке, относится к количеству из двух или более.

Элемент находится в "жидкостной связи" с другим элементом, когда жидкость способна перемещаться из одного элемента в другой посредством капиллярного действия и/или под действием гравитации. Элементы могут быть в прямом контакте, но не обязательно должны находиться в прямом контакте; то есть, между ними могут находиться другие элементы, через которые указанная жидкость может проходить. Элемент "не находится в жидкостной связи" с другим элементом, когда жидкость не способна перемещаться из одного элемента в другой посредством капиллярного действия и/или под действием гравитации. Как правило, элементы физически разделены, то есть, расположены на некотором расстоянии друг от друга.

Используемый в настоящей заявке термин "частица" включает, помимо прочего, любую частицу, используемую в реакциях агглютинации, к которой может быть присоединен лиганд или лиганд-связывающая молекула. Частицы могут представлять собой клетки, например, бактерии или эритроциты, или лейкоциты. В другом варианте осуществления частицы изготовлены из латекса, хотя также в объем изобретения включены другие типы частиц, к которым может быть присоединен лиганд. Указанные инертные частицы могут состоять из любого подходящего материала, такого как стекло или керамика, или углерод, и/или из одного или более полимеров, таких как, например, нейлон, политетрафторэтилен (тефлон), полистирол, полиакриламид, полимеры стирола- дивинилбензола, такие как сефадекс, сефароза или сефакрил (поставляемые Pharmacia AB, Uppsala, Sweden), агароза, целлюлоза, производные целлюлозы или декстран, и/или могут включать металлы. Также могут применяться частицы пористого стекла или силикагеля. Другие примеры частиц включают, помимо прочего, пластиковые частицы, керамические частицы, углеродные частицы, микрогранулы полистирола, стеклянные гранулы, магнитные гранулы, полые стеклянные гранулы, металлические частицы, частицы сложных составов, частицы, изготовленные с применением микротехнологии или с помощью микрообработки.

Размер частиц может составлять от 0,1 микрона до 1000 микронов. Предпочтительно, размер частиц составляет от 1 до 200 микронов. Указанные частицы обычно находятся в форме гранул, гранулированных гелей или микросфер, хотя они могут иметь любую форму. В принципе, любой лиганд может быть ковалентно присоединен к твердо-фазной основе, такой как агарозные гранулы (например, сефароза Pharmacia), с применением известных способов, например, как описано Heam et al., Methods in Enzymology Vol.35:102-117 (1987). Обычно гранулы сначала активируют химическим агентом, таким как глутаральдегид, карбонилдиимидазол, бромцман и гидроксисукцинимид, тозилхлорид и т.п. Затем выбранный лиганд ковалентно присоединяют к гранулам, получая в результате чрезвычайно стабильную связь лиганда с носителем.

Используемый в настоящей заявке "лиганд" представляет собой любую молекулу, которая способна к связыванию с лиганд-связывающей молекулой. В другом предпочтительном варианте осуществления лиганд экспонирован на поверхности аналита, как определено в настоящей заявке. В одном варианте осуществления лиганд является эпитопом антитела. Например, лиганд может являться компонентом вируса, бактерий или паразита. Лиганд может являться поверхностным антигеном на клетке, такой как эритроцит. Также известен ряд лигандов, которые связывают молекулы иммуноглобулина и могут быть ковалентно присоединены к частицам, применяемым в настоящей заявке, например, белок A, белок G, белок A/G и KappaLock^TM (см. также патент США 5,665,558, содержание которого полностью включено в настоящую заявку путем отсылки). Лиганд может связаться с изотипом антитела, которое используется или тестируется на указанный изотип, или в качестве альтернативы можно использовать мостикообразующее антитело, например, IgG против IgM, для антитела IgM. Таким образом, антитело IgG против IgM было бы связано с лигандом в качестве "мостика", а антитело IgM связывалось бы с антителом IgG против IgM.

Термин "лиганд-связывающий", используемый в настоящей заявке, относится к участнику пары связывания, то есть паре различных молекул, в которой одна из молекул специфично связывается со второй молекулой посредством химического или физического взаимодействия. В дополнение к паре связывания антигена и антитела, другие пары связывания включают, в качестве неограничивающих примеров, биотин и авидин, углеводы и лектины, комплементарные нуклеотидные последовательности, комплементарные пептидные последовательности, эффекторные и рецепторные молекулы, кофакторы ферментов и ферменты, ингибиторы ферментов и ферменты, пептидную последовательность и антитело, специфичное к данной последовательности или полноразмерному белку, полимерные кислоты и основания, красители и связывающие белки, пептиды и специфичные связывающие белки (например, рибонуклеаза, S-пептид и S-белок рибонуклеазы) и т.п. Кроме того, пары связывания могут включать таких участников, которые являются аналогами первичного участника пары, например, аналит-аналог или участник пары связывания, полученный с помощью рекомбинантных технологий или молекулярной инженерии. Если участник пары связывания является иммунореактантом, он может являться, например, моноклональным или поликлональным антителом, рекомбинантным белком или рекомбинантным антителом, химерным антителом, смесью (смесями) или фрагментом (фрагментами) предыдущего, а также препаратом таких антител, пептидов и нуклеотидов, применение которых в качестве участников пар связывания хорошо известно специалистам, квалифицированным в данной области. Лиганд-связывающий участник пары может представлять собой полипептидный аффинный лиганд (см., например, патент США 6,326,155, содержание которого полностью включено в настоящую заявку путем отсылки). В одном варианте осуществления лиганд-связывающий участник пары помечен меткой. Метка может быть выбрана из флуоресцентной метки, хемилюминесцентной метки или биолюминесцентной метки, конструкции фермент-антитело или других подобных подходящих меток, известных в уровне техники.

Используемый в настоящей заявке термин "антитело" включает как поликлональные, так и моноклональные антитела, и может представлять собой интактную молекулу, ее фрагмент (например, Fv, Fd, Fab, Fab' и F(ab)'2 фрагменты) или мультимеры или агрегаты интактных молекул и/или фрагментов, и может встречаться в природе или может быть получен искусственно, например, путем иммунизации, синтеза или с помощью генной инженерии.

Антитело или антиген, используемые в настоящей заявке, зависят от тестируемого антитела или антигена. Например, количество антигенов групп крови и, таким образом, антител к данным антигенам, которые были идентифицированы, является очень большим, причем постоянно выявляют все большее количество антигенов и антител. Международное Общество Переливания крови опубликовало неисключительный список эритроцитарных антигенов в Blood Group Terminology 1990, Vox. Sang. 58:152-169 (1990), включающий, помимо прочих, антитела и антигены A, B, D, C, c, C^w, E, e, K, Fy^a, Fy^b, Jk^a, Jk^b, S и s.

"Агглютинация", используемая в настоящей заявке, относится к агрегации суспензии клеточного или дисперсного антигена под действием реагента, обычно антитела или другой лиганд-связывающей единицы (см., например, патенты США 4,305,721, 5,650,068 и 5,552,064, содержание которых полностью включено в настоящую заявку путем отсылки).

"Гемагглютинация" относится к агглютинации эритроцитов. Гемагглютинация может применяться для идентификации поверхностных антигенов эритроцитов (с применением известных антител) или скринига антител (с применением эритроцитов, экспрессирующих известные поверхностные антигены).

Используемый в настоящей заявке термин "образец" относится к материалу, подозреваемому на содержание, по меньшей мере, одного аналита. Образец может непосредственно применяться в том виде, в каком его получают из источника, или после предварительной обработки с целью изменения свойств образца. Образец может быть получен из любого биологического источника, такого как физиологическая жидкость, включая кровь, слюну, жидкость хрусталика, спинномозговую жидкость, пот, мочу, молоко, асцитную жидкость, мокроту, синовиальную жидкость, перитонеальную жидкость, амниотическую жидкость и т.п. Образец может быть предварительно обработан перед использованием, например, как при получении плазмы из крови, разбавлении вязких жидкостей и т.п.; способы обработки могут включать фильтрацию, дистилляцию, концентрирование, инактивацию нежелательных компонентов и добавление реактивов. Помимо физиологических жидкостей могут применяться другие жидкие образца. Кроме того, в качестве образца может использоваться твердый материал, подозреваемый на наличие аналита. В некоторых случаях может потребоваться модифицировать твердый образец с целью получения жидкой среды или высвобождения аналита.

Термин "аналит", используемый в настоящей заявке, относится к детектируемому или анализируемому соединению или композиции, которые содержат, по меньшей мере, один эпитоп или связывающий сайт или лиганд. Аналит может педставлять собой любое вещество, для которого существует природный связывающий агент или для которого может быть получен связывающий агент. Аналиты включают, помимо прочего, токсины, органические соединения, белки, пептиды, микроорганизмы (бактерии, вирусы или паразиты и т.п.), аминокислоты, нуклеиновые кислоты, гормоны, стероиды, витамины, лекарственные средства, вирусные частицы и метаболиты или антитела к какому-либо из вышеперечисленных веществ. Термин "аналит" также включает любые антигенные вещества, гаптены, антитела, макромолекулы и их комбинации. В одном варианте осуществления аналит является поверхностным антигеном клетки. В другом варианте осуществления аналит является поверхностным антигеном эритроцита.

Используемый в настоящей заявке "реактив Кумбса" относится к препарату антител, индуцированных в организме животных и направленных против одного из следующих человеческих иммуноглобулинов, комплемента или специфического иммуноглобулина, напр